电池保护电路及锂电池的制作方法

本申请涉及电源电池技术领域，尤其涉及一种电池保护电路及锂电池。

背景技术：

图1示出了现有技术中锂电池的结构示意图，如图所示，锂电池通常由电芯和电池保护电路组成，电池保护电路包括电池保护芯片(ic)和两个功率mos器件(md和mc)。每个电池保护芯片包含过充电电压检测电路、过放电电压检测电路、过充电电流检测电路、过放电电流检测电路、过流恢复电路和控制电路，锂电池连接负载或充电器后未出现异常状态时，两个功率mos管导通、锂电池正常进行充放电，功率mos导通存在导通电阻，所以当bp+和bp-之间存在负载时放电电流会在mos管上形成压降，放电电流越大，mos管上的电压降越大，即节点vm相对于节点vss的电压差越大。过放电电流检测电路通过检测vm高于vss的电压来检测是否出现放电过流情况，当检测到放电电流过大时，芯片会进入放电过流保护状态(edi)，控制电路关闭功率管md来禁止放电。

在放电过流保护状态下，为了使电池在负载变轻时能够恢复到正常放电状态，在保护电路中还有一个过流恢复电路。因为当处于放电过流保护状态时，功率管md被关断，bp-节点的电压会被负载拉高到接近bp+的电压，相应的保护芯片vm节点的电压也同样会很高。如果没有过流恢复电路，即使负载变轻，vm节点仍然处在很高的电压，过放电电流检测电路依然会判断当前处于放电过流状态，使整个系统死锁在放电过流保护状态，无法恢复。所以需要引入过流恢复电路，其工作原理为：在进入放电过流保护状态后，其会开启在vm到vss之间的下拉通路，试图拉低vm，如果此时负载依然较大，则vm电压仍然会大于放电过流保护阈值，一旦负载变轻，vm会被拉低到小于放电过流保护阈值，这样系统就可以重新进入正常放电状态。

有些特定系统应用中，电池保护芯片和功率mos管不是放在电芯里，而是放在系统应用电路板上，这样安装电芯时，系统电路板上电，电池保护芯片相当于在有负载的情况下上电，有可能出现上电就进入放电过流保护状态，而由于有负载一直连接，电池保护芯片中过流恢复电路的下拉能力较弱，即使负载不是很大，也不能把vm节点下拉到放电过流保护阈值以下，从而芯片锁在放电过流保护状态，不能正常放电，只能通过加充电器激活系统。

现有技术不足在于：

电池保护芯片和功率mos管被置于系统应用电路板上时，电池保护芯片带负载上电死锁在放电过流保护状态。

技术实现要素：

本申请实施例提出了一种电池保护电路及锂电池，以解决现有技术中电池保护芯片带负载上电死锁在放电过流保护状态的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种电池保护电路，包括：过放电电压检测电路、过放电电流检测电路、控制电路、过流恢复电路和上电复位电路，其中，所述过放电电压检测电路、过放电电流检测电路均与所述控制电路相连，所述过放电电压检测电路和所述上电复位电路相连并连接至第一供电端vcc，所述过放电电流检测电路和所述过流恢复电路相连并连接至电压检测端vm，

检测到上电复位时，所述上电复位电路输出有效信号，所述有效信号用于强制所述电池保护电路处于过放电电压保护状态；

检测到第一供电端vcc的电压达到预设第一电压值时，所述上电复位电路输出无效信号。

第二个方面，本申请实施例提供了一种锂电池，包括上述电池保护电路以及电芯，所述电芯的第一端与所述电池保护电路的第一供电端vcc相连、第二端与所述电池保护电路的第二供电端vss相连，与所述控制电路的第一输出端相连的第一功率mos管md、与所述控制电路的第二输出端相连的第二功率mos管mc串联并连接至所述电芯的第二端。

有益效果如下：

本申请实施例所提供的电池保护电路以及锂电池，通过增加上电复位电路，当电池保护芯片上电时，强制芯片从过放电电压保护状态恢复到正常放电状态，防止带负载上电死锁在放电过流保护状态的问题。

附图说明

下面将参照附图描述本申请的具体实施例，其中：

图1示出了现有技术中锂电池的结构示意图；

图2示出了本申请实施例中电池保护电路的结构示意图；

图3示出了本申请实施例中锂电池的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

针对现有技术的不足，本申请实施例提出了一种电池保护电路及锂电池，下面进行说明。

图2示出了本申请实施例中电池保护电路的结构示意图，如图所示，所述电池保护电路，其特征在于，包括：过放电电压检测电路、过放电电流检测电路、控制电路、过流恢复电路和上电复位电路，其中，所述过放电电压检测电路、过放电电流检测电路均与所述控制电路相连，所述过放电电压检测电路和所述上电复位电路相连并连接至第一供电端vcc，所述过放电电流检测电路和所述过流恢复电路相连并连接至电压检测端vm，其中，

检测到上电复位时，所述上电复位电路输出有效信号，所述有效信号用于强制所述电池保护电路处于过放电电压保护状态；

检测到第一供电端vcc的电压达到预设第一电压值时，所述上电复位电路输出无效信号。

具体实施时，所述有效信号可以为高电平、所述无效信号可以为低电平；或者，所述有效信号可以为低电平、所述无效信号可以为高电平。

在所述上电复位电路输出无效信号时，所述上电复位电路不再强制所述电池保护电路处于过放电电压保护状态。

在具体实施时，通常情况下，虽然此时上电复位电路不再强制所述电池保护电路处于过放电电压保护状态，但此时由于vcc的电压还没有达到过放电恢复电压值，上电复位电路可能依然会处于过放电电压保护状态。

实施中，当第一供电端vcc的电压高于预设的过放电恢复电压vodr且持续时间超过预设的过放电恢复延迟时间todr时，所述电池保护电路恢复正常工作状态；其中，所述预设的过放电恢复电压vodr高于所述预设第一电压值。

实施中，所述电池保护电路可以进一步包括：过充电电压检测电路和过充电电流检测电路，其中，所述过充电电压检测电路一端与上电复位电路相连并连接至第一供电端vcc、另一端与所述控制电路相连；所述过充电电流检测电路一端与所述过流恢复电路相连并连接至电压检测端vm、另一端与所述控制电路相连。

实施中，所述电池保护电路强制为过放电电压保护状态时，所述控制电路输出控制信号控制第一功率mos管md断开；所述电池保护电路恢复正常工作状态时，所述控制电路输出控制信号控制第一功率mos管md导通。

实施中，所述电池保护电路处于过放电电压保护状态时，所述电压检测端vm的电压接近于电池正极电压，所述电池保护电路处于低功耗模式。

实施中，所述电池保护电路处于低功耗模式时，所述上电复位电路实时检测所述第一供电端vcc的电压。

实施中，所述电池保护电路位于系统应用电路板上。

由于电池保护芯片和功率mos管如果是放在系统应用电路板上的，系统电路板上电，电池保护芯片相当于在有负载的情况下上电，采用现有技术的话所述电池保护芯片有可能出现上电就进入放电过流保护状态，而由于有负载一直连接，电池保护芯片中过流恢复电路的下拉能力较弱，芯片锁在放电过流保护状态，不能正常放电；而采用本申请所提供的方案，由于增加了上电复位电路，在检测到上电复位时上电复位电路输出有效信号用于强制所述电池保护电路处于过放电电压保护状态，从而避免芯片锁在放电过流保护状态。

图3示出了本申请实施例中锂电池的结构示意图，如图所示，所述锂电池包括上述电池保护电路以及电芯，所述电芯的第一端与所述电池保护电路的第一供电端vcc相连、第二端与所述电池保护电路的第二供电端vss相连，与所述控制电路的第一输出端相连的第一功率mos管md、与所述控制电路的第二输出端相连的第二功率mos管mc串联并连接至所述电芯的第二端。

实施中，所述第一功率mos管md的栅极与所述控制电路相连、源极与所述电芯的第二端相连、漏极与所述第二功率mos管mc的漏极相连，所述第二功率mos管mc的栅极与所述控制电路相连、源极与所述电压检测端vm相连。

实施中，所述电芯的第一端以及所述所述第二功率mos管mc的源极分别连接负载。

本申请实施例在现有技术的基础上增加了上电复位电路，从检测到上电复位开始、到电池保护芯片(电池保护ic)的电源上升到预设电压的过程中，上电复位电路输出信号从有效变为无效。

当上电复位信号有效时，将电池保护芯片强制在过放电电压保护状态，芯片禁止放电，vm会被拉高到接近于bp+电压，此时，芯片会处于低功耗模式。同时，本申请实施例将电池保护芯片设置为低功耗模式下可自恢复(即，芯片在低功耗模式下，仍然检测电芯电压)，随着电池保护芯片的电源电压上升，上电复位信号会变为无效，不再强制芯片处于过放电电压保护状态，一旦保护芯片电源电压高于过放电恢复电压(vodr)，并且持续时间大于过放电恢复延迟时间(todr)，则从低功耗状态恢复到正常状态，将功率mos管md打开，这样，vm会被功率mos管迅速拉低，而此时电池保护芯片的电源也处于正常工作电压状态，从而可以正常驱动负载，避免了系统死锁在放电过流保护状态的问题。

其中，本申请实施例所述的上电复位电路可以有多种实现方式，只要能够保证电源电压在低和高时输出两种状态、同时使电池保护芯片初始上电时处于过放电电压保护状态即可，本领域技术人员可以根据实际需要自行设计，本申请对上电复位电路的具体结构不做限制。

本申请实施例所提供的电池保护电路，通过增加上电复位电路，当电池保护芯片上电时，强制芯片从过放电电压保护状态恢复到正常放电状态，防止带负载上电死锁在放电过流保护状态的问题。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。