3的个数比。NM4为放电功率管，放电 电流从VBAT经漏极和源极流向芯片地，发热集中在此路径上，其硅面积尺寸相对较大。
[0035] 结合图3至图6,当电池电压超过3. 9V且电池温度超过60 °C时，ΕΝ_ BATDISCHG = 1，电池放电控制模块开启，控制芯片开始对电池放电，放电电流大小为
合理设计 Vrefl、Vref2、R1、
R2、m、η等参数，使得15= 150mA。芯片内部有大电流流过，自身开始发热，芯片温度 传感器模块持续监测芯片温度，监测判断公式：
合理设计R3、R4、Vref3、j的值，使得当芯片温度T>115°C，TSEN_ EN= 1。TSEN_EN信号参与电池放电控制电路，逐渐减少芯片放电电流，以减少芯片的热 压力。在这种情况下，放电电流大小为
，可以看到，随 着温度T增加，电流18逐渐减少。合理设计Vrefl、m、n、j、RU R2、R3、R4参数值，使得T =125°C时，电流18 = 0。图7示出了基于上述描述的放电电流大小随芯片温度上升的波 形图。
[0036] 需要说明，上面描述中所涉及到的电压基准源3. 9V、VrefO~Vref4均来自芯片内 部称为带隙基准的模块，该模块的作用为输出与电源和温度无关的精确偏置电压源和电流 源，几乎所有芯片都有集成。
[0037] 上述实施例仅表达了本发明的一种典型实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明 的构思前提下，所做出的若干变形或改进，都属于本发明的揭露范围。
【主权项】
1. 一种电池保护电路，其特征在于：包括电池包模块和控制芯片，电池包模块内部包 含电池电芯和温敏电阻，控制芯片包括保护模块，保护模块具体包括电池电压与电池温度 传感器、电池放电控制电路、芯片温度传感器、放电功率管电路；电池电压与电池温度传感 器用于检测电池电压和电池温度信息，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的第一传感信 号输入端；电池放电控制电路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 电功率管电路的控制信号输入端；芯片温度传感器用于检测控制芯片的温度信息；放电功 率管电路用于大电流路径泻放，连接于电池电芯的输出端与地之间。2. 根据权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于：所述电池电压与电池温度传感 器由比较器CMPl、比较器CMP2和逻辑与门NANDl组成；比较器CMPl的两个输入端分别接入 电池电芯输出端电压VBAT与一个预设基准电压Vset ;比较器CMP2的两个输入端分别接入 所述温敏电阻输出端的电压信号VBAT_T与一个基准源VrefO ;比较器CMPl和比较器CMP2 的输出均接入逻辑与门NANDl的输入端，逻辑与门NANDl的输出端作为电池电压与电池温 度传感信号EN_BATDISCHG的输出端。3.根据权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于：所述芯片温度传感器由PMOS管 PM3~PM5、NMOS管NMl~NM2、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输出端。4.根据权利要求3所述的电池保护电路，其特征在于：电池放电控制电路由运算放大 器AMPl~AMP2、PMOS管PMO~PM2、NMOS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 匪2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Vref 1，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管匪1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。5.根据权利要求4所述的电池保护电路，其特征在于：所述放电功率管电路由NMOS管 匪5~NM6构成；NMOS管匪5的D极接入放电控制信号14, S极接地，G极接自身D极及NMOS 管NM6的G极；NMOS管NM6的D极连接电池电芯的输出端，S极接地。6. -种基于权利要求1至5任意一项所述的电池保护电路的电池保护方法，其特征 在于，包括：移动电源处于待机时，电池电压与电池温度传感器持续监测电池电压及电池温 度，当电池电芯电压超过一个预设基准电压Vset且电池温度超过一个预设电池警示温度 时，电池放电控制电路启动放电功率管电路以一设定值的电流经控制芯片内部将电池电芯 电量泻放到地；在电池电芯电量泻放到地的过程中，芯片温度传感器开启并持续监测控制 芯片的温度，当控制芯片的温度超过一预设芯片警示温度时，电池放电控制电路控制放电 功率管电路逐渐减少放电电流；若减小放电电流仍阻止不了控制芯片的温度上升，当超过 一预设芯片上限温度时，电池放电控制电路控制放电功率管电路停止放电，等待控制芯片 自身冷却，重新进入放电周期；在芯片放电期间，检测到电池电芯电压低于所述预设基准电 压Vset或电池温度低于所述预设电池警示温度时，电池放电控制电路控制放电功率管电 路停止放电，移动电源恢复待机状态。
【专利摘要】本发明提供一种电池保护电路及保护方法，电池保护电路包括电池包模块和控制芯片，电池包模块内部包含电池电芯和温敏电阻，控制芯片包括保护模块，保护模块具体包括电池电压与电池温度传感器、电池放电控制电路、芯片温度传感器、放电功率管电路；电池电压与电池温度传感器用于检测电池电压和电池温度信息，电池放电控制电路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，芯片温度传感器用于检测控制芯片的温度信息，放电功率管电路用于大电流路径泻放，连接于电池电芯的输出端与地之间。本发明提供的电池保护方案，有效规避该环境下不安全因素，有效的抑制电池容量衰减和延长了电池使用寿命。
【IPC分类】H02H7/18, H01M10/44, H02J7/00, G01R31/36
【公开号】CN105098727
【申请号】CN201510510870
【发明人】张亮
【申请人】珠海市一微半导体有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月18日