电池保护控制器及电池保护电路的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及一种电池保护控制器及电池保护电路。

背景技术：

1、锂电池之类的电池已经广泛地用于便携电子设备和电动车等产品中。电池在寿命期中反复经历充放电过程，在充电状态电流从外部电流供给到电池，在放电状态电流从电池供给至外部负载。电池保护电路在充放电过程中对电池提供双向保护，例如过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护等，以防止充放电过程的异常情形对电池的使用寿命和性能造成损害。

2、图1示出根据现有技术的电池保护电路的示意图。电池保护电路100包括在电池101的负极b-与负充放电端p-之间串联连接的开关管m1、m2，以及控制开关管m1、m2的导通状态的电池保护控制器(简称控制器或控制器芯片)110。进一步地，电池保护电路100还包括串联连接在电池101的正负极(b+、b-)之间的电阻r1和电容c1，用于根据电池101的电池电压产生电池保护控制器110正常工作所需的供电电压vdd。电池101的正极b+与正充放电端p+连接。

3、在电池101的正常充电状态下，开关管m1、m2均处于导通状态。如果在充电过程中检测到异常发生，则开关管m2关断以终止充电过程。在电池101的正常放电状态下，开关管m1、m2均处于导通状态。如果在放电过程中检测到异常发生，则开关管m1关断以终止充电过程。该电池保护电路100中使用两个开关管m1、m2实现对电池101的充放电保护，其中，开关管m1的衬底偏置于电池负端，开关管m2的衬底偏置于的外部电源负端。现有该电池保护电路在电池充电过程和放电过程的其中一个异常时，电池保护控制器110仅控制一个开关管关断，而由于开关管的寄生二极管的存在，不会影响充电过程和放电过程中另一个过程的正常进行，进而容易在开关管自身发生异常时影响整个电池保护电路的安全性能，可靠性低。

4、因此，出于对电池安全性的考虑，期待能进一步提高电池保护电路的可靠性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池保护控制器及电池保护电路，其中，电池保护控制器中设置有心跳检测电路，可以在控制器芯片故障时，优先确保电池脱离，同时可以实现控制器两个输出控制端口之间的相互关联，确保当一个输出控制端口处的开关管出现问题时，另外一个输出端口处的开关管仍可以确保电池脱离，从而提高电池保护电路的安全性和可靠性。

2、根据本公开第一方面，提供了一种电池保护控制器，包括：用于控制串联连接于电池与充放电端口之间的多组开关管的导通状态以实现对电池的充放电保护，其中，所述电池保护控制器包括：

3、保护电路，用于根据所述电池的电池电压和工作电流产生保护信号；

4、心跳检测电路，用于在接收到所述保护信号时同步生成第一关断触发信号和第二关断触发信号，

5、其中，所述保护信号、所述第一关断触发信号和所述第二关断触发信号均用以实现对所述多组开关管的双向关断控制。

6、可选地，所述心跳检测电路还用于对特定脉冲信号的状态参数进行检测，并在检测到所述特定脉冲信的状态参数异常时同步生成所述第一关断触发信号和所述第二关断触发信号，其中，该特定脉冲信号用以表征所述电池保护控制器的工作状态。

7、可选地，所述电池保护控制器还包括：

8、第一控制信号产生电路，用于在接收到所述保护信号和所述第一关断触发信号的其中任一时，于所述电池保护控制器的第一输出端输出第一关断控制信号以实现对所述多组开关管中第一组开关管的双向关断控制；

9、第二控制信号产生电路，用于在接收到所述保护信号和所述第二关断触发信号的其中任一时，于所述电池保护控制器的第二输出端输出第二关断控制信号以实现对所述多组开关管中第二组开关管的双向关断控制。

10、可选地，所述保护电路包括：

11、第一保护单元，用于根据所述电池的电池电压和工作电流产生第一保护信号；

12、第二保护单元，用于根据所述电池的电池电压和工作电流产生第二保护信号。

13、可选地，所述心跳检测电路包括：

14、第一心跳检测单元，与所述第一保护单元连接，用于在接收到所述第一保护信号时生成第一关断触发信号；

15、第二心跳检测单元，与所述第二保护单元连接，用于在接收到所述第二保护信号时生成第二关断触发信号，

16、其中，所述第一心跳检测单元和所述第二心跳检测单元中均设置有复位检测机制，且基于所述复位检测机制相互关联；

17、当所述第一心跳检测单元和所述第二心跳检测单元中的任一接收到保护信号而生成相应的关断触发信号时，所述第一心跳检测单元和所述第二心跳检测单元中的另一基于所述复位检测机制也同步生成相应的关断触发信号。

18、可选地，所述第一心跳检测单元和所述第二心跳检测单元均集成在所述电池保护控制器内，且分别位于所述电池保护控制器的不同电压区域内。

19、可选地，所述第一保护单元用于实现对所述电池的充电过电压检测、充电过电流检测、放电欠压检测、放电过电流检测和放电短路检测中的至少之一；

20、所述第二保护单元用于实现对所述电池的充电过电压检测、充电过电流检测、放电欠压检测、放电过电流检测和放电短路检测中的至少之一。

21、可选地，所述第一保护信号和所述第二保护信号均包括禁止充电信号和禁止放电信号中的至少之一。

22、根据本公开第二方面，提供了一种电池保护电路，包括：串联连接于电池与所述电池的充放电端口之间的多组开关管；以及

23、如上所述的电池保护控制器，所述电池保护控制器与所述多组开关管连接，用于根据所述电池的电池电压和工作电流控制所述多组开关管的导通状态，以实现对所述电池的充放电保护。

24、可选地，所述多组开关管包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；

25、所述第一开关管和所述第二开关管共漏极连接，且所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的栅极均与所述电池保护控制器的第一输出端连接；

26、所述第三开关管和所述第四开关管共漏极连接，且所述第三开关管的栅极和所述第四开关管的栅极均与所述电池保护控制器的第二输出端连接。

27、本发明的有益效果至少包括：

28、本发明实施例的电池保护控制器(本文中简称为控制器)通过控制多组开关管的导通状态来实现对电池与其充放电端口之间连接路径的通断控制，且控制器中的心跳检测电路可实现控制器的两个输出端之间的相互关联，能够确保当一个控制器的一个输出端处的一组开关管出现问题时，另一个输出端处的一组开关管仍可断开电池与其充放电端口之间连接路径，确保电池脱离。同时控制器每个输出端处的每组开关管都可以实现双向关断，进一步的保护了电池，提高了电池保护电路的安全性和可靠性。

29、在进一步的实施例中，心跳检测电路可实现对控制器的工作状态的监测，并在当控制器故障时，断开电池与其充放电端口之间连接路径，优先确保电池脱离，进一步提高了电池保护电路的安全性和可靠性。

30、应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。