電池保護電路的制作方法

【技術領域】

本發明涉及電池保護領域，尤其涉及一種電池保護電路。

背景技術：

圖1示出了現有的電池保護系統的結構圖。如圖1所示的，所述電池保護系統包括電池保護電路、鋰電池、電阻r1、電容c1、電阻r2、充電保護開關管q1、放電保護開關管q2。所述電池保護電路系統通過判斷開關管q1、q2上的壓降，判斷是否出現短路或者放電過電流，電流檢測端vm上的電壓可以反映所述開關管q1、q2上的壓降。

在電流檢測端vm的電壓高于短路保護閾值時，短路保護計時單元使能開始計時，在計時超過短路保護計時時間后，使得過流保護狀態寄存器進行保護狀態，短路保護計時時間通常為幾百微秒，而退出短路保護計時時間通常為幾十微秒，在電流檢測端vm的電壓高于過流保護閾值時，過流保護計時單元使能開始計時，在計時超過過流保護計時時間后，使得過流保護狀態寄存器進行保護狀態，過流保護計時時間通常為十毫秒量級，過電流保護退出計時時間為幾個毫秒量級。

在一些應用中，為了避免短路電流沖擊對鋰電池和放電開關的損壞，鋰電池保護中的短路保護延遲時間需要盡量設短，通常幾百微秒的延遲時間希望被縮短到十幾微秒,而此時則有可能在esd(靜電釋放)沖擊時由于耦合的電壓導致電池保護系統錯誤進入短路保護狀態，造成系統斷電。而進入短路保護狀態后，圖1中的p-端被負載拉高到接近p+，系統則很難退出短路保護狀態。

因此，需要提出一種方案來克服上述問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種電池保護電路，其短路保護延遲時間閾值很短，可以避免短路電流沖擊對鋰電池和放電開關的損壞，且該電池保護電路在受到esd干擾時仍可以保證平穩供電。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，本發明提供一種電池保護電路，其包括：電流檢測端，其獲得電流檢測電壓；短路狀態寄存器，其具有短路保護狀態和非短路保護狀態；短路檢測單元，其比較電流檢測電壓和短路保護閾值，在電流檢測電壓高于短路保護閾值時，輸出短路保護進入計時信號，在電流檢測電壓低于短路保護閾值時，輸出短路保護退出計時信號；短路保護計時單元，在收到來自短路檢測單元的短路保護進入計時信號時，開始計時得到短路進入計時值，在短路進入計時值超過短路進入延遲時間閾值時，使得所述短路狀態寄存器進入短路保護狀態；短路保護退出計時單元，在收到來自短路檢測單元的短路保護退出計時信號時，開始計時得到短路退出計時值，在短路退出計時值超過短路退出延遲時間閾值時，使得短路狀態寄存器退出短路保護狀態；獨立于所述短路狀態寄存器的過流狀態寄存器，其具有過流保護狀態和非過流保護狀態；過流檢測單元，其比較電流檢測電壓和過流保護閾值，在電流檢測電壓高于過流保護閾值時，輸出過流保護進入計時信號，在電流檢測電壓低于過流保護閾值時，輸出過流保護退出計時信號；過流保護計時單元，在收到來自過流檢測單元的過流保護進入計時信號時，開始計時得到過流進入計時值，在過流進入計時值超過過流進入延遲時間閾值時，使得過流狀態寄存器進入過流保護狀態；過流保護退出計時單元，在收到來自過流檢測單元的過流保護退出計時信號時，開始計時得到過流退出計時值，在過流退出計時值超過過流退出延遲時間閾值時，使得過流狀態寄存器退出過流保護狀態。

進一步的，短路保護閾值高于過流保護閾值。

進一步的，短路進入延遲時間閾值小于100us，短路退出延遲時間閾值小于10us。

進一步的，短路進入延遲時間閾值小于10us，短路退出延遲時間閾值小于1us。

進一步的，過流進入延遲時間閾值為10ms量級，過流退出延遲時間閾值小于10ms。

進一步的，在短路狀態寄存器為短路保護狀態時輸出短路保護信號，停止放電；在短路狀態寄存器為非短路保護狀態時輸出非短路保護信號，進行放電；在過流狀態寄存器為過流保護狀態時輸出過流保護信號，停止放電；在過流狀態寄存器為非過流保護狀態時輸出非短路保護信號，進行放電。

與現有技術相比，本發明中設置獨立的短路狀態寄存器和過流狀態寄存器，并且縮短短路保護退出延遲時間閾值，從而可以大幅降低短路保護延遲時間閾值。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中：

圖1為現有的電池保護系統的結構示意圖。

圖2為本發明中的電池保護電路在一個實施例中的結構示意圖。

【具體實施方式】

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發明至少一個實現方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。

圖2為本發明中的電池保護電路200在一個實施例中的結構示意圖。

所述電池保護電路200包括：電流檢測端vm、短路狀態寄存器210、獨立于所述短路狀態寄存器210的過流狀態寄存器220、短路檢測單元230、過流檢測單元240、短路保護計時單元250、短路保護退出計時單元260、過流保護計時單元270和過流保護退出計時單元280。

所述電流檢測端vm用于獲得電流檢測電壓。

所述短路狀態寄存器210具有短路保護狀態和非短路保護狀態，所述過流狀態寄存器220具有過流保護狀態和非過流保護狀態。在短路狀態寄存器210為短路保護狀態時輸出短路保護信號，停止放電；在短路狀態寄存器210為非短路保護狀態時輸出非短路保護信號，進行放電；在過流狀態寄存器220為過流保護狀態時輸出過流保護信號，停止放電；在過流狀態寄存器為非過流保護狀態時輸出非短路保護信號，進行放電。

短路檢測單元230，其比較電流檢測電壓vm和短路保護閾值(未圖示)，在電流檢測電壓vm高于短路保護閾值時，輸出短路保護進入計時信號，在電流檢測電壓vm低于短路保護閾值時，輸出短路保護退出計時信號。短路保護計時單元250在收到來自短路檢測單元230的短路保護進入計時信號時，開始計時得到短路進入計時值，在短路進入計時值達到短路進入延遲時間閾值時，使得所述短路狀態寄存器210進入短路保護狀態；短路保護退出計時單元260，在收到來自短路檢測單元230的短路保護退出計時信號時，開始計時得到短路退出計時值，在短路退出計時值達到短路退出延遲時間閾值時，使得短路狀態寄存器210退出短路保護狀態。其中，短路進入延遲時間閾值小于100us，比如10us、20us、30us，50us，60us等，短路退出延遲時間閾值小于10us，比如6us，1us。短路退出延遲時間閾值甚至可以降低到1us以下。

過流檢測單元240，其比較電流檢測電壓vm和過流保護閾值，在電流檢測電壓vm高于過流保護閾值時，輸出過流保護進入計時信號，在電流檢測電壓vm低于過流保護閾值時，輸出過流保護退出計時信號。過流保護計時單元270，在收到來自過流檢測單元240的過流保護進入計時信號時，開始計時得到過流進入計時值，在過流進入計時值達到過流進入延遲時間閾值時，使得過流狀態寄存器220進入過流保護狀態。過流保護退出計時單元280，在收到來自過流檢測單元的過流保護退出計時信號時，開始計時得到過流退出計時值，在過流退出計時值達到過流退出延遲時間閾值時，使得過流狀態寄存器220退出過流保護狀態。過流進入延遲時間閾值為10ms量級，比如16ms、20ms等，過流退出延遲時間閾值小于10ms，比如6ms等。

短路保護閾值高于過流保護閾值。

本發明中，將短路保護與過流保護分開實現，并且大大降低短路保護狀態的短路退出延遲時間閾值，必要時可以降低到低于1us。另外，本發明可以升高短路保護閾值，從而可以更容易退出短路保護狀態。經過上述的改進，使得短路保護延遲時間閾值可以縮短至10us級別，電池保護電路在受到esd干擾時，仍可以保證平穩供電。

本發明中的“相連”、“相接”、“連接”等表示電性連接的詞的含義均表示直接或間接的電性連接。

需要指出的是，熟悉該領域的技術人員對本發明的具體實施方式所做的任何改動均不脫離本發明的權利要求書的范圍。相應地，本發明的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式。