电池保护电路的制作方法

【技术领域】

本发明涉及电池保护领域，尤其涉及一种电池保护电路。

背景技术：

图1示出了现有的电池保护系统的结构图。如图1所示的，所述电池保护系统包括电池保护电路、锂电池、电阻r1、电容c1、电阻r2、充电保护开关管q1、放电保护开关管q2。所述电池保护电路系统通过判断开关管q1、q2上的压降，判断是否出现短路或者放电过电流，电流检测端vm上的电压可以反映所述开关管q1、q2上的压降。

在电流检测端vm的电压高于短路保护阈值时，短路保护计时单元使能开始计时，在计时超过短路保护计时时间后，使得过流保护状态寄存器进行保护状态，短路保护计时时间通常为几百微秒，而退出短路保护计时时间通常为几十微秒，在电流检测端vm的电压高于过流保护阈值时，过流保护计时单元使能开始计时，在计时超过过流保护计时时间后，使得过流保护状态寄存器进行保护状态，过流保护计时时间通常为十毫秒量级，过电流保护退出计时时间为几个毫秒量级。

在一些应用中，为了避免短路电流冲击对锂电池和放电开关的损坏，锂电池保护中的短路保护延迟时间需要尽量设短，通常几百微秒的延迟时间希望被缩短到十几微秒,而此时则有可能在esd(静电释放)冲击时由于耦合的电压导致电池保护系统错误进入短路保护状态，造成系统断电。而进入短路保护状态后，图1中的p-端被负载拉高到接近p+，系统则很难退出短路保护状态。

因此，需要提出一种方案来克服上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电池保护电路，其短路保护延迟时间阈值很短，可以避免短路电流冲击对锂电池和放电开关的损坏，且该电池保护电路在受到esd干扰时仍可以保证平稳供电。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种电池保护电路，其包括：电流检测端，其获得电流检测电压；短路状态寄存器，其具有短路保护状态和非短路保护状态；短路检测单元，其比较电流检测电压和短路保护阈值，在电流检测电压高于短路保护阈值时，输出短路保护进入计时信号，在电流检测电压低于短路保护阈值时，输出短路保护退出计时信号；短路保护计时单元，在收到来自短路检测单元的短路保护进入计时信号时，开始计时得到短路进入计时值，在短路进入计时值超过短路进入延迟时间阈值时，使得所述短路状态寄存器进入短路保护状态；短路保护退出计时单元，在收到来自短路检测单元的短路保护退出计时信号时，开始计时得到短路退出计时值，在短路退出计时值超过短路退出延迟时间阈值时，使得短路状态寄存器退出短路保护状态；独立于所述短路状态寄存器的过流状态寄存器，其具有过流保护状态和非过流保护状态；过流检测单元，其比较电流检测电压和过流保护阈值，在电流检测电压高于过流保护阈值时，输出过流保护进入计时信号，在电流检测电压低于过流保护阈值时，输出过流保护退出计时信号；过流保护计时单元，在收到来自过流检测单元的过流保护进入计时信号时，开始计时得到过流进入计时值，在过流进入计时值超过过流进入延迟时间阈值时，使得过流状态寄存器进入过流保护状态；过流保护退出计时单元，在收到来自过流检测单元的过流保护退出计时信号时，开始计时得到过流退出计时值，在过流退出计时值超过过流退出延迟时间阈值时，使得过流状态寄存器退出过流保护状态。

进一步的，短路保护阈值高于过流保护阈值。

进一步的，短路进入延迟时间阈值小于100us，短路退出延迟时间阈值小于10us。

进一步的，短路进入延迟时间阈值小于10us，短路退出延迟时间阈值小于1us。

进一步的，过流进入延迟时间阈值为10ms量级，过流退出延迟时间阈值小于10ms。

进一步的，在短路状态寄存器为短路保护状态时输出短路保护信号，停止放电；在短路状态寄存器为非短路保护状态时输出非短路保护信号，进行放电；在过流状态寄存器为过流保护状态时输出过流保护信号，停止放电；在过流状态寄存器为非过流保护状态时输出非短路保护信号，进行放电。

与现有技术相比，本发明中设置独立的短路状态寄存器和过流状态寄存器，并且缩短短路保护退出延迟时间阈值，从而可以大幅降低短路保护延迟时间阈值。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为现有的电池保护系统的结构示意图。

图2为本发明中的电池保护电路在一个实施例中的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

图2为本发明中的电池保护电路200在一个实施例中的结构示意图。

所述电池保护电路200包括：电流检测端vm、短路状态寄存器210、独立于所述短路状态寄存器210的过流状态寄存器220、短路检测单元230、过流检测单元240、短路保护计时单元250、短路保护退出计时单元260、过流保护计时单元270和过流保护退出计时单元280。

所述电流检测端vm用于获得电流检测电压。

所述短路状态寄存器210具有短路保护状态和非短路保护状态，所述过流状态寄存器220具有过流保护状态和非过流保护状态。在短路状态寄存器210为短路保护状态时输出短路保护信号，停止放电；在短路状态寄存器210为非短路保护状态时输出非短路保护信号，进行放电；在过流状态寄存器220为过流保护状态时输出过流保护信号，停止放电；在过流状态寄存器为非过流保护状态时输出非短路保护信号，进行放电。

短路检测单元230，其比较电流检测电压vm和短路保护阈值(未图示)，在电流检测电压vm高于短路保护阈值时，输出短路保护进入计时信号，在电流检测电压vm低于短路保护阈值时，输出短路保护退出计时信号。短路保护计时单元250在收到来自短路检测单元230的短路保护进入计时信号时，开始计时得到短路进入计时值，在短路进入计时值达到短路进入延迟时间阈值时，使得所述短路状态寄存器210进入短路保护状态；短路保护退出计时单元260，在收到来自短路检测单元230的短路保护退出计时信号时，开始计时得到短路退出计时值，在短路退出计时值达到短路退出延迟时间阈值时，使得短路状态寄存器210退出短路保护状态。其中，短路进入延迟时间阈值小于100us，比如10us、20us、30us，50us，60us等，短路退出延迟时间阈值小于10us，比如6us，1us。短路退出延迟时间阈值甚至可以降低到1us以下。

过流检测单元240，其比较电流检测电压vm和过流保护阈值，在电流检测电压vm高于过流保护阈值时，输出过流保护进入计时信号，在电流检测电压vm低于过流保护阈值时，输出过流保护退出计时信号。过流保护计时单元270，在收到来自过流检测单元240的过流保护进入计时信号时，开始计时得到过流进入计时值，在过流进入计时值达到过流进入延迟时间阈值时，使得过流状态寄存器220进入过流保护状态。过流保护退出计时单元280，在收到来自过流检测单元的过流保护退出计时信号时，开始计时得到过流退出计时值，在过流退出计时值达到过流退出延迟时间阈值时，使得过流状态寄存器220退出过流保护状态。过流进入延迟时间阈值为10ms量级，比如16ms、20ms等，过流退出延迟时间阈值小于10ms，比如6ms等。

短路保护阈值高于过流保护阈值。

本发明中，将短路保护与过流保护分开实现，并且大大降低短路保护状态的短路退出延迟时间阈值，必要时可以降低到低于1us。另外，本发明可以升高短路保护阈值，从而可以更容易退出短路保护状态。经过上述的改进，使得短路保护延迟时间阈值可以缩短至10us级别，电池保护电路在受到esd干扰时，仍可以保证平稳供电。

本发明中的“相连”、“相接”、“连接”等表示电性连接的词的含义均表示直接或间接的电性连接。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。