[发明专利]一种断线检测电路

说明书

本发明公开一种断线检测电路，包括电源切换电路、B1～Bn断线检测子单元和最低节电池BAT1断线检测控制电路；电源切换电路的输入端与芯片管脚Vcn和芯片管脚Vcn‑1连接，电源切换电路的输出端与电源VDD连接，电源切换电路用于在芯片管脚Vcn与最高节电池BATn之间发生开路时电源VDD由次高节电池BATn‑1提供；B1～Bn断线检测子单元用于判断电池组是否与芯片管脚之间发生开路，主要包含有高压电流镜管Mh2～Mhn与Me1～Me2、低压电流镜管Ma1～Man与Mb2～Mbn和开关管Mf2～Mfn、Mg2～Mgn、Md1～Md3；最低节电池BAT1断线检测控制电路的输入端接B1断线检测子单元的输出端，用来控制B1断线检测子单元中开关管的导通与关断。本发明解决了串联锂电池组中最高电池断线无法检测的问题，使锂电池组的充放电更加安全可靠。

技术领域

本发明涉及锂电池断线检测领域，尤其涉及一种断线检测电路。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、充电效率高、自放电率低、体积小、质量轻、环保等优势，目前已取代镉镍和锌锰等电池，广泛应用于智能手机、平板电脑等便携式产品，也为电动工具、电动自行车、电动汽车等提供动力来源。多节锂电池组是通过对单节锂电池的串/并联来提高电压和容量，为较大功率的设备供电。为了保证电池组的安全工作，电池组必须配备锂电池保护板，锂电池保护板的核心是锂电池保护芯片，其功能是用于监测每一节电池的电压、充放电电流以及是否发生断线，当发现锂电池出现异常状态时，切断充/放电回路，防止锂电池因为过度充/放电而造成损坏或引起其他安全事故。

断线检测电路是多节锂电池保护芯片中的一个重要的组成部分。由于在锂电池保护板生产过程中会出现虚焊等问题，使得锂电池组中的其中一节或多节电池与锂电池保护芯片相对应的检测管脚之间发生了开路，那么这些电池的电压、电流等工作状态无法被锂电池保护芯片及时且准确的检测到，如果这些电池发生了过充电或者过放电，芯片就无法正确的对电池进行保护，容易导致电池发生损坏甚至引发火灾等安全事故。

针对多节锂电池保护芯片中的断线检测电路，目前许多公司都提出了自己的发明方案：例如专利CN108008301A提出的多节电芯保护板断线检测电路，其工作原理是在窄脉冲信号期间检测电池是否发生了断线，当第j节电池发生断线且窄脉冲信号的下降沿到来时，该节电池所对应的芯片管脚电压Vcj能够被芯片内部的电流源上拉到一个高电压以上，这个电压等于第j+1节电池所对应的芯片管脚电压与PMOS开关管的阈值电压之和，则判断第j节电池发生了断线，并输出断线检测控制信号。又如专利CN103825252A提出的一种电池连接断线保护装置及保护系统，其工作原理是：先预设好各节电池的断线保护电压，当芯片内部的电压采集电路所采集到的电池电压大于该预设电压值时，则认为电池发生了断线。