一种电池保护电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种电池保护电路，所述电池保护电路包括：电池电压检测电路，用于检测电源端口的电压，在所述电压达到预置保护阈值时输出保护触发的触发信号，否则，输出非保护触发的触发信号；延时操作电路，用于接收所述触发信号，在所述触发信号为保护触发且稳定预设时间范围时，输出保护状态的状态信号，否则，输出非保护状态的状态信号；保护驱动电路，用于接收所述触发信号和所述状态信号，在收到非保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入非驱动状态，在收到保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入准备驱动状态，在收到保护触发的触发信号和保护状态的状态信号时处于驱动状态。本发明可以在测试操作不影响电路正常使用的基础上，减少电路设计难度，减少产品成本。
【专利说明】—种电池保护电路
[0001]本发明为申请号200910082238.2的发明专利的分案申请，原申请的申请日为2009年4月21日，发明名称为《电池保护电路、电池保护电路的测试装置及方法》。
【技术领域】
[0002]本发明涉及于电路设计领域，特别是涉及一种电池保护电路。
【背景技术】
[0003]电池(如锂离子电池)在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电将会导致电池内部发生化学副反应，该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此需要对电池配置一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。
[0004]目前，电池保护电路较多地应用于电池保护芯片中。参考图1所示的一个电池保护芯片的电路结构图，这个电池保护芯片由两个MOS管QD和QC和一个控制IC (VA7070)外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOS管的栅极，MOS管在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断。B+、B-分别接电池的正极和负极；p+、p-分别是电池对外输出电压的端口或接受充电的端口 ；Vdd是IC电源的正极，Vss是IC电源负极，Dout是放电保护执行端，Cout是充电保护执行端。在正常状态下电路中控制IC的Cout、Dout端都输出高电压，两个MOS管QD和QC都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电。
[0005]充电时，P+、P-分别接充电器的正负极，充电电流经过两个MOS对电池进行充电。这时，控制IC的VdcUVss既是电源端，也是电池电压检测端(经R1)。随着充电的进行，电池电压逐渐升高，当升高到保护IC门限电压(过充电保护阈值电压，通常为4.25—4.3V)时，其Cout端将由高电压转变为零电压，使MOS管QC由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再对电池进行充电，起到过充电保护作用。并且，在控制IC检测到电池电压超过过充电保护阈值电压至发出关断QC信号之间，还有一段延时时间，通常设为I秒左右，以避免因干扰而造成误判断。
[0006]在电池放电时，控制IC的VdcUVss也会对电池电压检测，当电池电压下降到IC门限电压(过放电保护阈值电压，如2.3V—2.4V)时，其Dout端脚将由高电压转变为零电压，使MOS管QD由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。此外，在控制IC检测到电池电压低于过放电保护电压至发出关断QD信号之间，也有一段延时时间，通常设为100毫秒左右，以避免因干扰而造成误判断。
[0007]在针对电池保护电路的进行测试时，为获得准确有效的测试结果，需要尽可能真实地模拟电路的工作情况。在每次测试过充电保护阈值电压或者过放电保护阈值电压时，都需要真实地模拟经过外接电容所作用的延时操作，在实际中，过充电保护的延时操作以秒为量级，过放电保护的延时操作以几十至百毫秒为量级，既增加了测试难度又增长了测试时间。
[0008]因而，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是:如何能够创新地提出一种电池保护电路，用以在不影响电路正常使用的基础上，简化测试操作，并减少测试时间。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是提供一种电池保护电路及其测试方法，用以在不影响电路正常使用的基础上，简化测试操作，并减少测试时间。
[0010]为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了一种电池保护电路的测试装置，所述电池保护电路包括电源端口 Vcc和Vss、充电保护执行端Cout和放电保护执行端Dout，所述电池保护电路还包括:
[0011]电池电压检测单元，用于在检测到电源端口的Vcc电压达到预置保护阈值时，发送保护触发信号；
[0012]控制单元，用于依据所述保护触发信号产生阻抗调节信号，所述阻抗调节信号用于调节驱动单元中所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗；
[0013]所述测试装置包括:
[0014]计算单元，用于计算所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout的电压差；
[0015]比较单元，用于将当次计算的电压差，与上一次计算的电压差进行比较，若比较结果超过预设差值，则输出测试反馈信息。
[0016]优选的，所述电池保护电路还包括:
[0017]延时操作单元，用于判断所述保护触发信号是否稳定预设时间范围，若是，则获得保护状态的状态信号，若否，则获得非保护状态的状态信号，并将所述状态信号传递到控制单元；
[0018]在非保护状态下，当所述控制单元接收到保护触发信号时，产生阻抗调节信号；
[0019]在保护状态下，所述控制单元用于产生控制信号；所述驱动单元用于依据所述控制信号控制充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout执行保护操作。
[0020]优选的，所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗包括两个并联的PMOS管，所述阻抗调节信号为针对其中一个PMOS管产生的关断信号。
[0021]优选的，所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗包括两个并联的PMOS管，所述控制信号为针对其中所述两个PMOS管产生的关断信号。
[0022]优选的，所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗包括两个并联的PMOS管，所述控制单元为一或门电路，所述或门电路的输入端包括 与电池电压检测单元直接连接的第一输入端，以及，与延时操作单元连接的第二输入端，所述延时操作单元与电池电压检测单元连接；
[0023]当所述或门电路的第一输入端接收到保护触发信号，第二输入端获得非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端使一个PMOS管关断，所述非保护状态的状态信号使另一个PMOS管维持导通；[0024]当所述或门电路的第一输入端接收到保护触发信号，第二输入端获得保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端使一个PMOS管关断；所述保护状态的状态信号使另一个PMOS管关断。
[0025]优选的，所述测试反馈信息为确定当次的电源端口的Vcc电压为相应的保护阈值。
[0026]本发明实施例还公开了 一种电池保护电路的测试方法，所述电池保护电路包括电源端口 Vcc和Vss、充电保护执行端Cout和放电保护执行端Dout，所述方法包括:
[0027]逐次调节电源端口的Vcc电压；
[0028]在检测到所述电源端口的Vcc电压达到预置保护阈值时，发送保护触发信号；
[0029]判断所述保护触发信号是否稳定预设时间范围，若是，则获得保护状态的状态信号，若否，则获得非保护状态的状态信号；
[0030]依据所述保护触发信号产生阻抗调节信号，所述阻抗调节信号用于调节所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout的阻抗；
[0031]计算所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout的电压差；
[0032]将当次计算的电压差，与上一次计算的电压差进行比较，若比较结果超过预设差值，则输出测试反馈信息。
[0033]优选的，所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗包括两个并联的PMOS管，所述阻抗调节信号为针对其中一个PMOS管产生的关断信号。
[0034]本发明实施例还公开了一种电池保护电路，包括:
[0035]电池电压检测电路，用于检测电源端口的电压，在所述电压达到预置保护阈值时输出保护触发的触发信号，否则，输出非保护触发的触发信号；
[0036]延时操作电路，用于接收所述触发信号，在所述触发信号为保护触发且稳定预设时间范围时，输出保护状态的状态信号，否则，输出非保护状态的状态信号；
[0037]保护驱动电路，用于接收所述触发信号和所述状态信号，在收到非保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入非驱动状态，在收到保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入准备驱动状态，在收到保护触发的触发信号和保护状态的状态信号时处于驱动状态。
[0038]优选的，所述保护驱动电路包括:
[0039]并联连接的第一开关电路、第二开关电路，每个开关电路具有控制各自开启和关闭的控制端，其中第一开关电路的控制端接收所述状态信号，并在所述状态信号为保护状态时，控制该第一开关电路关闭；
[0040]逻辑单元，具有接收所述触发信号的输入端和接收所述状态信号的输入端，其输出端与第二开关电路的控制端连接，其中所述逻辑单元在所述触发信号为保护触发或/和所述状态信号为保护信号时，输出信号控制所述第二开关电路关闭；
[0041]所述非驱动状态为第一开关电路和第二开关电路都开启的状态，所述准备驱动状态为第一开关电路开启而第二开关电路关闭的状态，所述驱动状态为第一开关电路和第二开关电路都关闭的状态。
[0042]优选的，所述保护驱动电路还包括:
[0043]与所述第一开关电路和第二开关电路串联的第三开关电路，所述第三开关电路也具有自身开启和关闭的控制端，第三开关电路的控制端也接收所述状态信号，并在所述状态信号为保护状态时，控制该第三开关电路开启。
[0044]优选的，所述第一开关电路为PMOS管PM2，所述第二开关电路为PMOS管ΡΜ0，所述第三开关电路为NMOS管匪I，所述逻辑单元为一或门电路，所述或门电路的输入端A接收所述触发信号；所述或门电路的输入端B接收所述状态信号，所述状态信号还接入所述PMOS管PM2和NMOS管匪I的栅极，所述或门电路的输出端Z接入PMOS管PMO的栅极；
[0045]当所述或门电路的输入端A收到非保护触发的触发信号，输入端B收到非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO维持导通，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2维持导通；
[0046]当所述或门电路的输入端A收到保护触发的触发信号，输入端B收到非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO关断，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2维持导通；
[0047]当所述或门电路的输入端A收到保护触发的触发信号，输入端B收到保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO关断信号，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2关断，使NMOS管NMl导通。
[0048]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0049]本发明可以在不影响电路正常使用的基础上，对电池保护电路进行测试。一旦电池电压检测单元检测到当前电源端口的电压达到过充电或过放电保护阈值时，会发出保护触发信号，此时，控制电路的测试通路会被连通，用于依据该保护触发信号调节电源端口Vcc与充Cout端或Dout端之间的阻抗,从而调节Cout或Dout端的输出电压。在测试时，逐步增加或者降低Vcc,每一次调整Vcc后,都计算本次Vcc与Cout或Dout端输出电压的电压差，一旦检测到本次电压差与上一次电压差之间出现明显变化，则获知Cout或Dout端的阻抗出现了突变，也就是说，控制电路接收到的保护触发信号对Cout或Dout端的阻抗进行了调节，从而可以据此输出测试反馈信息，即本次测试用的Vcc为电池保护电路的过充电保护阈值或过放电保护阈值。而正常工作通路只在经延时操作单元判断为在预设时间范围内一直处于稳定状态的情况下连通，此时控制单元会产生控制信号，以触发驱动单元控制Cout或Dout端执行保护操作。
[0050]可以看出，在测试时，由于电源端口的Vcc电压会不断跳变，通常在延时的时间范围内不会一直处于稳定状态，因而不会触发正常工作通路；再者，即使触发正常工作通路，由于执行保护操作将使阻抗变得更大，所以前后两次的电压差将更加明显，所以也不会影响测试反馈。而在正常工作时，由于保护操作需要经延时操作电路控制，而测试通路在延时以前就会做出反应，这个反应并不会影响Cout端或Dout端的结果；所以本发明的测试过程也不会影响正常工作时的保护操作地执行。
[0051]本发明仅需简单地复用管脚即可实现，无需增加额外测试管脚，不仅减少了电路设计难度，还有效减少了产品成本；再者，由于本发明在测试时越过了延时操作电路，使得测试时间无需受制于漫长的保护状态切换延时，测试操作十分简单，还有效减少了测试时间。
【专利附图】
【附图说明】[0052]图1是一种保护芯片的电路结构图；
[0053]图2是本发明的一种电池保护电路测试装置实施例1的结构框图；
[0054]图3是本发明的一种电池保护电路测试装置实施例2的结构框图；
[0055]图4是应用本发明的一种过充电保护电路的结构图；
[0056]图5是应用本发明的一种过放电保护电路的结构图；
[0057]图6是本发明的一种电池保护电路的测试方法实施例的流程图；
[0058]图7是本发明的一种电池保护电路的结构图；
[0059]图8是现有技术的一种电池保护电路的结构图。
【具体实施方式】
[0060]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。
[0061]参考图2，示出了本发明的一种电池保护电路测试装置实施例1的结构框图，所述电池保护电路21可以包括电源端口 Vcc和Vss、充电保护执行端Cout和放电保护执行端Dout，具体而言，所述电池保护电路21还可以包括以下单元:
[0062]电池电压检测单元211，用于在检测到电源端口的Vcc电压达到预置保护阈值时，发送保护触发信号；
[0063]控制单元212，用于依据所述保护触发信号产生阻抗调节信号，所述阻抗调节信号用于调节驱动单元中所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗；
[0064]所述测试装置22可以包括以下单元:
[0065]计算单元221，用于计算所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout的电压差；
[0066]比较单元222，用于将当次计算的电压差，与上一次计算的电压差进行比较，若比较结果超过预设差值，则输出测试反馈信息。
[0067]在本发明的一种优选实施例中，所述电池保护电路可以为过充电保护电路。在测试模式下，可以逐步增加电源端口的Vcc电压来进行测试。当电池电压检测单元检测到Vcc电压达到预置的过充电保护阈值时，发送保护触发信号；在测试时，控制单元将直接响应该保护触发信号，产生阻抗调节信号，以调节驱动单元中所述电源端口与Cout端之间的阻抗，从而调节Cout端的输出电压；在实际中，当驱动单元为低电平有效时，所述阻抗调节信号可以用于增加所述电源端口的Vcc电压与Cout端之间的阻抗；当驱动单元为高电平有效时，所述阻抗调节信号可以用于增加所述电源端口的Vss电压与Cout端之间的阻抗；作为另一实施例，根据电源端口与Cout端之间阻抗器件的不同实现方式，所述阻抗调节方式也可以减小阻抗，这些方式都是本领域技术人易于想到且易于实现的方式，本发明对此无需加以限制。
[0068]在控制单元完成阻抗调节后，计算单元计算Vcc与Cout端的电压差；比较单元将当次计算的电压差，与上一次计算的电压差进行比较，若比较结果超过预设差值，则输出测试反馈信息。
[0069]在本发明的另一优选实施例中，所述电池保护电路可以为过放电保护电路。在测试模式下，可以逐步降低电源端口的Vcc电压来进行测试。当电池电压检测单元检测到的Vcc电压达到预置的过放电保护阈值时，发送保护触发信号；在测试时，控制单元将直接响应该保护触发信号，产生阻抗调节信号，以调节(增加或减小)驱动单元中所述电源端口与Dout端之间的阻抗(包括电源端口的Vcc与Dout端之间的阻抗，或者，电源端口的Nss与Dout端之间的阻抗),从而调节Dout端的输出电压；计算单元计算Vcc与Dout端的电压差；比较单元将当次计算的电压差，与上一次计算的电压差进行比较，若比较结果超过预设差值，则输出测试反馈信息。
[0070]优选的，所述保护触发信号可以为计时触发信号，所述电源端口 Vcc与Cout端或Dout端之间的阻抗可以包括两个并联的PMOS管，当接收到保护触发信号时，所述控制电路针对其中一个PMOS管产生关断信号。在具体实现中，通过在测试时将Cout端或Dout端接一接地电阻或直接接地，当与Cout端或Dout端连接的其中一个PMOS管关断时,就会从Cout端或Dout端下拉一定电流到Vss,即可调整Cout端或Dout端的输出电压。
[0071]当然，上述方法仅仅用作示例，本领域技术人员采用任一种阻抗调节方法都是可行的，本发明对此无需加以限制。
[0072]参考图3，示出了本发明的一种电池保护电路测试装置实施例2的结构框图，具体而言，所述电池保护电路31可以包括以下单元:
[0073]电池电压检测单元311，用于在检测到电源端口 Vcc的电压达到预置保护阈值时，发送保护触发信号；
[0074]延时操作单元312，用于判断所述保护触发信号是否稳定预设时间范围，若是，则获得保护状态的状态信号，若否，则获得非保护状态的状态信号，并将所述状态信号传递到控制单元；
[0075]控制单元313，用于在非保护状态下，依据所述保护触发信号产生阻抗调节信号，所述阻抗调节信号用于增加驱动单元314中所述电源端口 Vcc与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗；以及，在保护状态下，产生控制信号；
[0076]驱动单元314，用于依据所述控制信号控制充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout执行保护操作；
[0077]所述测试装置32可以包括以下单元:
[0078]计算单元321，用于计算所述电源端口 Ncc与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout的电压差；
[0079]比较单元322，用于将当次计算的电压差，与上一次计算的电压差进行比较，若比较结果超过预设差值，则输出测试反馈信息。
[0080]本实施例与图2所示实施例的主要区别在于，本实施例中的电池保护电路具有两条通路，正常工作通路和测试通路。具体而言，控制单元的测试通路会直接由保护触发信号连通，此时，控制电路会产生阻抗调节信号以调节电源端口与充Cout端或Dout端之间的阻抗。在测试时，逐步增加或者降低Vcc,每一次调整Vcc后,都计算本次Vcc与Cout或Dout端输出电压的电压差，一旦检测到本次电压差与上一次电压差之间出现明显变化，则获知Cout或Dout端的阻抗出现了突变，也就是说，控制电路接收到的保护触发信号对Cout或Dout端的阻抗进行了调节，从而可以据此输出测试反馈信息，即本次测试用的Vcc为电池保护电路的过充电保护阈值或过放电保护阈值。[0081]正常工作通路只在经延时操作单元判断为在预设时间范围内一直处于稳定状态的情况下连通，此时控制单元会产生控制信号，以触发驱动单元控制Cout或Dout端执行保护操作。
[0082]在具体实现中，所述电源端口 Vcc与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗可以包括两个并联的PMOS管，在这种情况下，所述阻抗调节信号可以为针对其中一个PMOS管产生的关断信号；所述控制信号可以为针对其中所述两个PMOS管产生的关断信号。
[0083]更为优选的，所述控制单元可以为一或门电路，所述或门电路的输入端包括:与电池电压检测单元直接连接的第一输入端，以及，与延时操作单元连接的第二输入端，所述延时操作单元与电池电压检测单元连接；
[0084]当所述或门电路的第一输入端接收到保护触发信号，第二输入端获得非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端使一个PMOS管关断，所述非保护状态的状态信号使另一个PMOS管维持导通；
[0085]当所述或门电路的第一输入端接收到保护触发信号，第二输入端获得保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端使一个PMOS管关断；所述保护状态的状态信号使另一个PMOS管关断。
[0086]在实际中，所述两个并联的PMOS管与一串联的NMOS管可以构成本发明实施例中的驱动单元。具体而言，该驱动单元的输出端即为Cout端或Dout端,所述状态信号还接入该NMOS管的栅极。所述两个并联的PMOS管的源极接电源端口的Vcc电压，PMOS管漏极与NMOS管的漏极相连，NMOS管源极接电源端口的Vss电压。
[0087]由于第一输入端和第二输入端的信号会使得PMOS管一前一后地关断，即当控制电路的输出端控制一个PMOS管(如PMO)关断后，经延时才有可能获得保护状态的状态信号，以控制另一个PMOS管(如PM2)的关断，在这种情况下，如果不采用或门电路，由于NMOS管(如匪I)的导通，就会使电路出现漏电的现象。当在本发明实施例中优选采用或门电路时，匪I可以在PMO关断、PM2导通时关断，从而有效防止漏电情况的发生。
[0088]为使本领域技术人员更好地理解本发明，以下通过两个具体的例子进一步说明。
[0089]具体可以参考图4所示的一种过充电保护电路的结构图，该电路主要包括一或门电路及一驱动电路，其中，所述驱动电路由接在电源端口 Vcc与Vss之间的两个并联的PMOS管PMO和PM2，以及，一个串联的NMOS管匪I构成，所述驱动电路的输出端为Cout:所述或门电路包括两个输入端A和B，输入端A与电池电压检测电路(图中未示出)相连接，用于接收保护触发信号；输入端B与延时操作电路(图中未示出)相连接，用于获得状态信号，该状态信号还接入PM2和匪I的栅极，输出端Z接入PMO的栅极。
[0090]针对图4所示的电池保护电路，可以通过逐步增加Vcc电压来进行测试(如每次增加10mV)。当电池电压检测单元检测到当前的Vcc电压达到预置的过充电保护阈值时，产生保护触发信号；输入端A的信号由低变高，使输出端Z针对PMO产生关断信号；此时，由于测试电压在不断跳变，保护触发信号不会在预设时间范围内一直处于稳定状态，因此输入端B将获得非保护状态的状态信号，因而PM2将维持导通；在这种情况下，由于PMO和PM2的作用将使得Vcc与Cout端之间的阻抗增加，在测试时，通过在Cout端外接一接地电阻或直接接地，即可从Cout端下拉一定电流(如IOOuA),从而可以调节Cout端的输出电压。[0091]在测试过程中，每一次调整Vcc后，都计算本次Vcc与Cout端输出电压的电压差Vdr0p=VCC-C0Ut，并将本次电压差与上一次计算电压差进行对比，若在预设的差值范围内(如大于40mV)，则表示Cout端的没有太大变化，即阻抗没有被调节，没有收到保护触发信号，故可不作反馈；一旦检测到本次电压差与上一次电压差超过预设的差值范围，则说明本次Cout端的阻抗被调节了，即在本次Vcc条件下，产生了保护触发信号，故可以给输出测试反馈信息。
[0092]例如，一种在电池保护电路测试中的测试过程为:
[0093]S1、设置第一次测试的Vcc电压为4V ；
[0094]S2、获取增加阻抗后的Cout端电压为3.8V ；
[0095]S3、计算 Vdropl=0.2V ;
[0096]S4、设置第二次测试的Vcc电压为4.2V ；
[0097]S5、获取增加阻抗后的Cout端电压为4V ；
[0098]S6、计算 Vdrop2=0.2V ;
[0099]S7、比较Vdropl和Vdrop2的差值为0，判定没有超出预设差值0.2，则继续下一步测试;
[0100]S8、设置第三次测试的Vcc电压为4.3V ；
[0101]S9、获取增加阻抗后的Cout端电压为3.8V ；
[0102]S10、计算 Vdrop3=0.5V ;
[0103]S11、比较Vdrop2和Vdrop3的差值为0.3，判定超出预设差值0.2，则输出测试反馈信号为，当前的Vcc电压4.3V为该电池保护电路的过充电保护阈值。
[0104]需要说明的是，在上面的例子中，数字仅仅用于说明原理而已，并不能用于限制本发明的应用；例如实际上，为保证测量精度，每次测试的Vcc电压都小于10mV，预设差值为大于40mV，当然，本发明亦无需对实际应用的情形加以限制。
[0105]如果延时操作单元检测到保护触发信号在预设时间范围内(如20ns) —直处于稳定状态，那么，输入端B将获得保护状态的状态信号；在这种情况下，输入端A已经根据保护触发信号将PMO关断；保护状态的状态信号将PM2也关断，同时匪I将打开；从而使得Cout端从高电压变为低电压或零电压，进行过充电保护。
[0106]参考图5所示的过放电保护电路的结构图，该电路与图4所示的电路基本相似，主要区别在于驱动单元的输出端为Dout。
[0107]针对图5所示的电池保护电路，可以通过逐步减小Vcc电压来进行测试(如每次减小10mV)。当电池电压检测单元产生保护触发信号时；输入端A的信号关断PMO产生；非保护状态的状态信号将维持PM2导通；在这种情况下，PMO和PM2的作用将使得Vcc与Dout端之间的阻抗增加。
[0108]每一次调整Vcc后，都计算本次Vcc与Dout端输出电压的电压差Vdr0P=Vcc-D0Ut,并本次电压差与上一次计算电压差进行对比，一旦计算出当次的电压差与上一次的电压差的差值超过预设的差值范围，则输出测试反馈信息。
[0109]若输入端B获得保护状态的状态信号时，输入端A已经根据保护触发信号将PMO关断；输入端B将PM2也关断，同时匪1将打开；从而使得Dout端从高电压变为低电压或零电压，进行过放电保护。[0110]需要说明的是，上述图4和图5仅仅用作驱动电路为低电平有效时的一种不例，本领域技术人员易于想到的是，若驱动电路为高电平有效时，可以由接在Vcc与Vss之间的一个串联的PMOS管和两个并联的NMOS管构成，在这种情况下，调节的阻抗是Cout端或Dout端与Vss之间的阻抗。作为另一种实施例，根据电源端口与Cout端之间阻抗器件的不同实现方式，所述阻抗调节方式也可以为减小阻抗；由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。
[0111]参考图6，示出了本发明的一种电池保护电路的测试方法实施例的流程图，所述电池保护电路包括电源端口 Vcc和Vss、充电保护执行端Cout和放电保护执行端Dout，本实施例具体可以包括以下步骤:
[0112]步骤601、逐次调节电源端口的Vcc电压；
[0113]步骤602、在检测到所述电源端口的Vcc电压达到预置保护阈值时，发送保护触发
信号;
[0114]步骤603、判断所述保护触发信号是否稳定预设时间范围，若是，则获得保护状态的状态信号，若否，则获得非保护状态的状态信号；
[0115]步骤604、在非保护状态下，依据所述保护触发信号产生阻抗调节信号，所述阻抗调节信号用于调节所述电源端口 Vcc与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout的阻抗；
[0116]步骤605、计算所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout的电
压差；
[0117]步骤606、将当次计算的电压差，与上一次计算的电压差进行比较，若比较结果超过预设差值，则输出测试反馈信息。
[0118]优选的，所述电源端口与充电保护执行端Cout或放电保护执行端Dout之间的阻抗包括两个并联的PMOS管，所述阻抗调节信号为针对其中一个PMOS管产生的关断信号。
[0119]对于方法实施例而言，由于其与装置实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
[0120]需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本发明所必须的。
[0121]参考图7，示出了本发明的一种电池保护电路的结构图，具体可以包括:
[0122]电池电压检测电路71，用于检测所述电源端口的Vcc电压，在所述电压达到预置保护阈值时输出保护触发的触发信号，否则，输出非保护触发的触发信号；
[0123]延时操作电路72，用于接收所述触发信号，在所述触发信号为保护触发且稳定预设时间范围时，输出保护状态的状态信号，否则，输出非保护状态的状态信号；
[0124]保护驱动电路73，用于在收到非保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入非驱动状态；在收到保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入准备驱动状态；在收到保护触发的触发信号和保护状态的状态信号时处于驱动状态。
[0125]在本发明的一种优选实施例中，所述保护驱动电路可以包括:
[0126]并联连接的第一开关电路、第二开关电路，每个开关电路具有控制各自开启和关闭的控制端，其中第一开关电路的控制端接收所述状态信号，并在所述状态信号为保护状态时，控制该第一开关电路关闭；
[0127]逻辑单元，具有接收所述触发信号的输入端和接收所述状态信号的输入端，其输出端与第二开关电路的控制端连接，其中所述逻辑单元在所述触发信号为保护触发或/和所述状态信号为保护信号时，输出信号控制所述第二开关电路关闭；
[0128]所述非驱动状态为第一开关电路和第二开关电路都开启的状态，所述准备驱动状态为第一开关电路开启而第二开关电路关闭的状态，所述驱动状态为第一开关电路和第二开关电路都关闭的状态。
[0129]在具体实现中，所述保护驱动电路还可以包括:
[0130]与所述第一开关电路和第二开关电路串联的第三开关电路，所述第三开关电路也具有自身开启和关闭的控制端，第三开关电路的控制端也接收所述状态信号，并在所述状态信号为保护状态时，控制该第三开关电路开启。
[0131]更为优选的，所述第一开关电路可以为一 PMOS管PM2，所述第二开关电路可以为一 PMOS管PMO，所述第三开关电路可以为一 NMOS管NMl，所述逻辑单元可以为一或门电路。结合图8所示的电池保护电路示例，所述或门电路的输入端A接收触发信号；所述或门电路的输入端B接收状态信号，所述状态信号还接入所述PMOS管PM2和NMOS管匪1的栅极，所述或门电路的输出端Z接入PMOS管PMO的栅极；
[0132]当所述或门电路的输入端A收到非保护触发的触发信号，输入端B收到非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO维持导通，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2维持导通；即所述保护驱动电路为进入非驱动状态。
[0133]当所述或门电路的输入端A收到保护触发的触发信号，输入端B收到非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO关断，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2维持导通；即所述保护驱动电路为进入准备驱动状态。
[0134]当所述或门电路的输入端A收到保护触发的触发信号，输入端B收到保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO关断信号，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2关断，使NMOS管匪I导通；即所述保护驱动电路为处于驱动状态。
[0135]以下对比现有技术进一步说明本实施例。
[0136]参考图8所示的现有技术中电池保护电路的结构图，其保护驱动电路83仅包括串联的一 POS管PMl及一 NMOS管ΝΜ0，并且仅受延时操作电路82的单一信号控制，即只在延时操作电路82接收到在预设时间范围内一直处于稳定状态的保护触发信号时，才驱动其输出端Cout或Dout执行保护操作；而在电池电压检测电路81输出非保护触发的触发信号，或，延时操作电路82输出非保护状态的状态信号，其输出端Cout或Dout依然维持导通。简单来说，即现有技术的电池保护电路只存在驱动状态和非驱动状态。
[0137]本实施例的保护驱动电路可以实现三种状态，S卩非驱动状态、准备驱动状态和驱动状态；其中，准备驱动状态是现有技术中不存在的状态。这种状态的设计正是为了实现本发明的既然保证正常工作，又能实现简单测试的电池保护电路。具体而言，在正常工作时，非驱动状态下PMO导通PM2导通，可以保证电池保护电路执行相应地非保护操作；驱动状态下PMO关断PM2关断，可以保证电池保护电路执行相应地保护操作；而准备驱动状态下PMO关断PM2导通，其并不会触发电池保护电路执行保护操作，因而其实质上归属于非驱动状态，不会影响电池保护电路的正常工作，而只有在测试时才能被发现，由于准备驱动状态下PMO关断PM2导通所引起的阻抗变化，正是测试时所需的快速反应。简而言之，即所述准备驱动状态并不会影响电池保护电路的正常工作，而只有在测试时得以体现，以及时响应电源端口的电压变化，使测试得以快速完成。
[0138]由于本实施例与前述电池保护电路的测试装置中相关部分较为相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
[0139]以上对本发明所提供的一种电池保护电路、一种电池保护电路的测试装置及一种电池保护电路的测试方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种电池保护电路，其特征在于，包括: 电池电压检测电路，用于检测电源端口的电压，在所述电压达到预置保护阈值时输出保护触发的触发信号，否则，输出非保护触发的触发信号； 延时操作电路，用于接收所述触发信号，在所述触发信号为保护触发且稳定预设时间范围时，输出保护状态的状态信号，否则，输出非保护状态的状态信号； 保护驱动电路，用于接收所述触发信号和所述状态信号，在收到非保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入非驱动状态，在收到保护触发的触发信号和非保护状态的状态信号时进入准备驱动状态，在收到保护触发的触发信号和保护状态的状态信号时处于驱动状态。
2.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述保护驱动电路包括: 并联连接的第一开关电路、第二开关电路，每个开关电路具有控制各自开启和关闭的控制端，其中第一开关电路的控制端接收所述状态信号，并在所述状态信号为保护状态时，控制该第一开关电路关闭； 逻辑单元，具有接收所述触发信号的输入端和接收所述状态信号的输入端，其输出端与第二开关电路的控制端连接，其中所述逻辑单元在所述触发信号为保护触发或/和所述状态信号为保护信号时，输出信号控制所述第二开关电路关闭； 所述非驱动状态为第一开关电路和第二开关电路都开启的状态，所述准备驱动状态为第一开关电路开启而第二开关电路关闭的状态，所述驱动状态为第一开关电路和第二开关电路都关闭的状态。
3.如权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于，所述保护驱动电路还包括: 与所述第一开关电路和第二开关电路串联的第三开关电路，所述第三开关电路也具有自身开启和关闭的控制端，第三开关电路的控制端也接收所述状态信号，并在所述状态信号为保护状态时，控制该第三开关电路开启。
4.如权利要求3所述的电池保护电路，所述第一开关电路为PMOS管PM2，所述第二开关电路为PMOS管PMO，所述第三开关电路为NMOS管匪I，所述逻辑单元为一或门电路，所述或门电路的输入端A接收所述触发信号；所述或门电路的输入端B接收所述状态信号，所述状态信号还接入所述PMOS管PM2和NMOS管匪1的栅极，所述或门电路的输出端Z接入PMOS管PMO的栅极； 当所述或门电路的输入端A收到非保护触发的触发信号，输入端B收到非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO维持导通，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2维持导通； 当所述或门电路的输入端A收到保护触发的触发信号，输入端B收到非保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO关断，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2维持导通； 当所述或门电路的输入端A收到保护触发的触发信号，输入端B收到保护状态的状态信号时，所述或门电路的输出端Z使PMOS管PMO关断信号，所述非保护状态的状态信号使PMOS管PM2关断，使NMOS管NMl导通。
【文档编号】H02H7/18GK103441472SQ201310362986
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2009年4月21日 优先权日:2009年4月21日
【发明者】尹航 申请人:无锡中星微电子有限公司