>[0015] 图3为图1中电池电压与电池温度传感器的一种具体电路实现方式。
[0016] 图4为图1中芯片温度传感器模块的一种具体电路实现方式。
[0017] 图5为图1中电池放电控制模块的一种具体电路实现方式。
[0018] 图6为图1中放电功率管模块的一种具体电路实现方式。
[0019] 图7示出了本发明实施例提供的电池保护电路中芯片放电电流大小随芯片温度 上升的波形图。
【具体实施方式】
[0020] 如图1所示，本实施例提供的电池保护电路，包括电池包模块UlOO和控制芯片， 控制芯片包括保护模块U200。具体地，电池包模块UlOO内部包含电池电芯和温敏电阻， 电池电芯用于能量存储与供给，温敏电阻用于将电池温度信息转化为电压信息。保护模块 U200自身又包含四个子模块，分别为电池电压与电池温度传感器U201、电池放电控制电路 U202、芯片温度传感器U203、放电功率管电路U204。其中，电池电压与电池温度传感器U201 用于检测电池电压信息VBAT和电池温度信息TBAT，其电压信号采集端连接电池电芯的输 出端，其温度信号采集端连接温敏电阻输出端，其传感信号输出端连接电池放电控制电路 U202的第一传感信号输入端。电池放电控制电路U202用于判断是否满足电池放电条件以 及控制放电电流的大小，其第二传感信号输入端连接芯片温度传感器U203的传感信号输 出端，其控制信号输出端连接放电功率管电路U204的控制信号输入端。芯片温度传感器 U203用于检测芯片温度信息，当芯片温度超出一定值时，逐渐减小放电电流。放电功率管电 路U204用于大电流路径泻放，连接于电池电芯的输出端与地之间。
[0021] 如图2所示，基于上述电池保护电路的电池保护方法，其包括：移动电源处于待机 时，电池电压与电池温度传感器U201持续监测电池电压及电池温度，当电池电压超过3. 9V 且电池温度超过60°C时，电池放电控制电路U202启动放电功率管电路U204,以150mA的 电流经控制芯片内部将电池电量泻放到地。因为有大电流从控制芯片内部持续流过，导致 控制芯片自身发热。此时，芯片温度传感器U203开启并持续监测控制芯片的温度，当超过 115 °C时，电池放电控制电路U202控制放电功率管电路U204，逐渐减少放电电流。若减小放 电电流仍阻止不了控制芯片的温度上升，当超过125°C时，电池放电控制电路U202控制放 电功率管电路U204停止放电，等待自身冷却，重新进入放电周期。另外，在芯片放电期间， 检测到电池电压低于3. 9V或者电池温度低于60°C，芯片立即退出放电电路，移动电源恢复 待机状态。
[0022] 下面详述基于上述电池保护电路各模块的具体电路实现方式及工作原理。
[0023] 如图3所示，本实施例用到的电池电压与电池温度传感器U201由比较器CMP1、 CMP2和逻辑与门NANDl组成。比较器CMPl用于电池电压VBAT与基准电压3. 9V比较，当 VBAT>3. 9V，比较器CMPl的输出VBAT_0VER = 1。比较器CMP2用于将表征电池温度信息的 电压信号VBAT_T与基准源VrefO比较，合理选择电池温敏电阻大小和基准源VrefO,使得 当 Tbat>60°C，比较器 CMP2 的输出 TBAT_0VER = 1。VBAT_0VER 和 TBAT_0VER 经逻辑门相 与，产生EN_BATDISCHG信号给电池放电控制电路U202。
[0024] 如图4所示，本实施例中用到的芯片温度传感器U203由PMOS管PM3~PM5、NM0S 管匪1~匪2、电阻R3~R4、晶体管Ql~Q2、比较器CMP3组成。PMOS管PM3~PM5各自 的S极接电源VDD，PMOS管PM3的G极接PMOS管PM4的G极及PMOS管PM5的G极，PMOS 管PM3的D极接自身的G极及NMOS管匪3的D极，NMOS管匪3的S极经电阻R3连接晶体 管Ql的e极，晶体管Ql的b极和c极接地；PMOS管PM4的D极接NMOS管NM4的D极，NMOS 管NM4的G极接自身D极及NMOS管NM3的G极，NMOS管NM4的S极连接晶体管Q2的e极， 晶体管Q2的b极和c极接地；PMOS管PM5的D极经电阻R4接地，PMOS管PM5的D极与电 阻R4的节点作为芯片温度检测电压信号Ref_DIET的输出端；比较器CMP3的正输入端接电 压信号Ref_DIET，负输入端接入参考电压信号Vref3,输出端作为芯片温度检测判断信号 TSEN_EN的输出端。
[0025] 其中，PM3~PM5, NM3~NM4, R3, Ql~Q2组成PTAT (与绝对温度成正比）电流 产生电路，电流大小为：
，其中，k为玻尔兹曼常量，q为电 子电荷，j为晶体管Ql与Q2的个数比，T为开尔文温度（也称绝对温度），R3为电阻值，除 开尔文温度T外，其它参数均为常量。上式表明，电流I与开尔文温度成正比。该电流I注 入到电阻R4上产生电压信号Ref_DIET，
，可知，该电压信号 Ref_DIET也与开尔文温度成正比。比较器CMP3将Ref_DIET与一基准信号Vref3比较，合 理设置Vref3,当芯片温度超过115°C，送出TSEN_EN信号，即TSEN_EN = 1，电池放电控制 电路中受芯片温度传感器U203控制的部分电路开始工作（下文详述）。
[0026] 如图5所示，本实施例用到的电池放电控制电路U202由运算放大器AMPl~AMP2、 PMOS管PMO~PM2、NM0S管NMl~NM2、电阻Rl~R2、模拟二选一选择器AMUX构成。PMOS 管PMO~PM2各自的S极接电源VDD，PMOS管PMO的G极接所述电池电压与电池温度传感 信号EN_BATDISCHG的输出端，D极接PMOS管PMl的D极及NMOS管NMl的D极；PMOS管PMl 的G极接自身D极及PMOS管PM2的G极；PMOS管PM2的D极接NMOS管NM2的D极，PMOS管 PM2的D极与NMOS管匪2的D极的节点作为放电控制信号14的输出端；运算放大器AMPl 的正输入端接参考电压Vrefl，负输入端经电阻Rl接地，电源端接所述电池电压与电池温 度传感信号EN_BATDISCHG的输出端，输出端接NMOS管NMl的G极；NMOS管NMl的S极经 电阻Rl接地；模拟二选一选择器AMUX的两个输入端分别接参考电压Vref2和所述芯片温 度检测电压信号Ref_DIET输出端，控制端接所述芯片温度检测判断信号TSEN_EN输出端， 输出端接运算放大器AMP2的正输入端；运算放大器AMP2的负输入端经电阻R2接地，电源 端接接所述芯片温度检测判断信号TSEN_EN输出端，输出端接NMOS管匪2的G极。
[0027] 其中，AMPl，匪1，Rl组成电压信号转电流信号电路，电流大小为：
AMP2,匪2，R2组成同样电路，电流大小为
。PM1，PM2组成镜像电流源电路，该 电路具有输出输入电流正比器件尺寸比特性，若W、L设计参数取值一致，则输出输入电流
其中，m为PM2、PM1的个数比。PMO为镜像电流源电路的上拉使能管，AMUX为 模拟二选一选择器，TSEN_EN = 0,输出选择Vref2, TSEN = 1，输出选择Ref_DIET。（TSEN_ EN与Ref_DIET意义将在下面介绍）
[0028] 该电路最终输出电流信号14,具体计算公式为：
[0029] 当 EN_BATDISCHG = · 0, TSEN_EN = X (X 代表任意状态），14 = 0 ;
[0030] 当 EN_BATDISCHG = 1，TSEN_EN = 0，
[0034] 如图6所示，本实施例中的放电功率管由NMOS管匪3~NM4构成，是一个简单的 镜像电流源电路，镜像电流比：
，η为Μ、N