[发明专利]一种超简洁的四串锂电池保护芯片及外围电路

说明书

本发明公开了一种超简洁四串锂电池保护芯片及外围电路，所述芯片包括电源电路模块、逻辑处理电路模块、电压检测电路模块、延时控制电路模块、电流检测电路模块、充电控制电路模块、放电控制电路模块、负载检测电路模块、三路复用管脚判断电路模块、内部烧录电路模块、三元锂或铁锂参数电路模块以及安全防护电路模块，目的在于克服目前市面上芯片及其外围电路的不足，使之实现芯片集成度高，芯片功能精简度高，芯片封装尺寸小，芯片管脚少，芯片外围电路简洁。

技术领域

本发明涉及多串数锂电池保护电路技术领域，特别涉及一种超简洁的四串锂电池保护芯片及外围电路。

背景技术

随着技术的革新及国家政策的号召，锂电池的使用范围越来越普遍，其中四串的锂电池芯片及其外围电路设计也越来越广泛地应用于电动工具行业，太阳能储能行业，快速消费电子行业，航模及玩具行业等，目前市场上的四串锂电池保护多采用德州仪器，日本精工或其他国内国外厂商的芯片及配套外围电路，但这些芯片及电路都存在多个不足之处，例如芯片管脚多，封装大，功能精简度低，外围电路元器件多且复杂，图1为目前市面上一种常见四串芯片及其外围电路设计，显而易见，其芯片管脚数目多，功能精简度低，外围元器件数量多，布局复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本方案提供一种超简洁的四串锂电池保护芯片及外围电路，所述芯片包括电源电路模块、逻辑处理电路模块、电压检测电路模块、延时控制电路模块、电流检测电路模块、充电控制电路模块、放电控制电路模块、负载检测电路模块、三路复用管脚判断电路模块、内部烧录电路模块、三元锂或铁锂参数电路模块以及安全防护电路模块。

所述逻辑处理模块连接各模块，接收相应的电平信号数据，分析运算后，向相应的电路模块提供处理信号。

所述电压检测模块接收外部四串电池每一串的电压信号，并将信号提供给逻辑处理电路模块，所述电压检测电路模块连接第二复用管脚模块和第三复用管脚模块，通过芯片管脚分别连接外围电路第一滤波电阻与第一滤波电容、外围电路第二滤波电阻与第二滤波电容、外围电路第三滤波电阻与第三滤波电容以及外围电路第四滤波电阻与第四滤波电容。

所述电流检测模块用于接收过流保护和短路保护的输入信号，并将信号提供给逻辑处理电路模块，所述电流检测模块和负载检测电路模块连接第一复用管脚模块，并通过第一复用管脚电路模块后经芯片管脚连接外围电路限流电阻，负载检测电路模块作用是当芯片处于放电保护状态后，用以检测外部负载是否存在的判断依据。

所述第一复用管脚模块用于逻辑处理电路模块根据当前的工作状态和功能需求，来决定当时是作为电流检测或者是负载检测使用，第二复用管脚模块通过内部设计，可以实现给整个芯片内部电路模块供电的同时，也可以精确采样最高端第一串电池的电压信号，第三复用管脚模块在芯片生产期间，可以同时作为最低端第一串电池的电压采样信号和烧录使用的信号脚，在后续搭配外围电路时，仅仅作为最低端第一串电池的电压采样信号使用。

所述内部烧录电路模块用于在芯片生产时，烧录设定的保护阈值，实现一颗芯片可以有多种不同的参数型号。

所述延时控制电路模块用于提供逻辑处理电路模块判断保护或者恢复时所需持续时间，是逻辑处理电路模块判断保护或者恢复时需要的时间基础，也是为了防止误判的重要部分。

所述内部充电控制电路模块接收逻辑处理电路模块处理信号的结果，实现充电过程的正常电平信号和保护电平信号的输出，通过芯片管脚连接外围电路下拉电阻以及外围电路第一N型场效应管栅极。

所述内部放电控制电路模块接收逻辑处理电路模块处理信号的结果，实现放电过程的正常电平信号和保护电平信号的输出，通过芯片管脚连接第二N型场效应管栅极。

作为本发明的一种改进，安全防护模块为整个芯片提供安全保护，一般有防静电，耐高压，防反接等防护，提供更稳定的工作环境，大大降低芯片失效率。