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1、10申请公布号CN104218536A43申请公布日20141217CN104218536A21申请号201310205329722申请日20130529H02H7/18200601H02H3/0620060171申请人株式会社理光地址日本东京都大田区中马込一丁目3番6号72发明人黄乘黄74专利代理机构上海市华诚律师事务所31210代理人肖华54发明名称可充电电池保护器57摘要一种可充电电池保护器,包含过充电检测保护功能、过放电检测保护功能、放电过电流检测保护功能、放电过电流保护复位功能、充电过电流检测保护功能、延时缩短功能、以及充电过电流检测保护复位功能,对可充电电池起到很好的保护作用。该可。
2、充电电池保护器所增加的充电过电流保护复位功能使得电池包的测试工序减少,缩短了生产周期,降低了测试成本。51INTCL权利要求书5页说明书9页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书5页说明书9页附图3页10申请公布号CN104218536ACN104218536A1/5页21一种可充电电池保护器,其特征在于,包括VDD端口,经由电阻R1与所述可充电电池正极相连;VSS端口,所述VSS端口与所述可充电电池负极相连,且所述VSS端口接地;DOUT端口,与放电回路开关(DFET)相连;COUT端口,与充电回路开关(CFET)相连;V_端口,经由电阻R2与外接电路的负端相连,。
3、其中,所述外接电路的负端为所述可充电电池放电时从外接负载流出的一端,或者为充电器向所述可充电电池充电时所述充电器的负电源端;相对参考电压产生单元,所述相对参考电压产生单元的一端与所述VDD端口相连,另一端与所述VSS端口相连,分别输出过充电检测相对参考电压和过放电检测相对参考电压;第一固定参考电压产生单元,所述第一固定参考电压产生单元的一端与所述VSS端口相连,所述第一固定参考电压产生单元的另一端分别输出过充电检测阈值阈值电压(VDET1)和过放电检测阈值电压(VDET2);第二固定参考电压产生单元,所述第二固定参考电压产生单元的一端与所述VSS端口相连,所述第二固定参考电压产生单元的另一端输。
4、出放电过电流检测阈值电压(VDET3);第三固定参考电压产生单元,所述第三固定参考电压产生单元的一端与所述V_端口相连,所述第三固定参考电压产生单元的另一端输出充电过电流检测阈值电压(VDET4);过充电检测器(VD1),所述过充电检测器(VD1)的输入端中的一端接收所述相对参考电压产生单元输出的所述过充电检测相对参考电压,所述过充电检测器(VD1)的输入端中的另一端接收所述第一固定参考电压产生单元的另一端中输出的过充电检测阈值电压(VDET1);过放电检测器(VD2),所述过放电检测器(VD2)的输入端中的一端接收所述相对参考电压产生单元输出的所述过放电检测相对参考电压,所述过放电检测器(V。
5、D2)的输入端中的另一端接收所述第一固定参考电压产生单元的另一端中输出的过放电检测阈值电压(VDET2);放电过电流检测器(VD3),所述放电过电流检测器(VD3)的输入端中的一端与所述V_端口相连,所述放电过电流检测器(VD3)的输入端中的另一端与所述第二固定参考电压产生单元输出放电过电流检测阈值电压(VDET3)的另一端相连;充电过电流检测器(VD4),所述充电过电流检测器(VD4)的输入端中的一端与所述VSS端口相连,所述充电过电流检测器(VD4)的输入端中的另一端与所述第三固定参考电压产生单元输出充电过电流检测阈值电压(VDET4)的另一端相连;负载短路检测器,所述负载短路检测器的输入。
6、端与所述V_端口相连;第一逻辑单元,包括充电逻辑电路和电平转换器,所述充电逻辑电路的第一端与所述过充电检测器(VD1)的输出端相连,所述充电逻辑电路的第二端与所述充电过电流检测器(VD4)的输出端相连,所述充电逻辑电路的第四端与所述电平转换器的第一端相连,所述电平转换器的第二端与所述COUT端口相连;第二逻辑单元,包括放电逻辑电路和延时电路,所述放电逻辑电路的第一端与所述过放电检测器(VD2)的输出端相连,所述放电逻辑电路的第二端与所述放电过电流检测器(VD3)的输出端相连,所述放电逻辑电路的第三端经由延时电路与所述负载短路检测器相权利要求书CN104218536A2/5页3连,所述放电逻辑电。
7、路的第五端与所述DOUT端口相连;延时缩短电路,所述延时缩短电路的第二端与所述V_端口相连;振荡器和计数器,所述振荡器的第一端、第二端、第三端和第四端分别与所述过充电检测器(VD1)的输出端、所述过放电检测器(VD2)的输出端、所述放电过电流检测器(VD3)的输出端、所述充电过电流检测器(VD4)的输出端相连,所述振荡器的第六端与所述延时缩短电路的第一端相连,所述振荡器的第五端与所述计数器的第一端相连,所述计数器的第二端和第三端分别与所述充电逻辑电路的第三端和所述放电逻辑电路的第四端相连;放电过电流保护复位单元,包括FET开关N1和电阻R3,所述FET开关N1的栅极与所述放电逻辑电路的输出端相。
8、连,所述FET开关N1的源极与所述VSS端口相连,所述FET开关N1的漏极与所述电阻R3的一端相连,所述电阻R3的另一端与所述V_端口相连;充电过电流保护复位单元,包括FET开关P1和电阻R4,所述FET开关P1的栅极与所述电平转换器的输出端相连,所述FET开关P1的源极与所述VDD端口相连,所述FET开关P1的漏极与所述电阻R4的一端相连,所述电阻R4的另一端与所述V_端口相连。2如权利要求1所述的可充电电池保护器,其特征在于,所述过充电检测器(VD1)根据所述相对参考电压产生单元产生的所述过充电检测相对参考电压和所述第一固定参考电压产生单元产生的所述过充电检测阈值电压(VDET1)的值,检。
9、测可充电电池在充电时的电压大小,当所述过充电检测相对参考电压高于所述过充电检测阈值电压(VDET1),启动所述振荡器和所述计数器,并且到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述充电逻辑电路和所述电平转化器的作用下,进入过充电保护状态,所述COUT端口变为低电平,所述充电回路MOS开关被关断;所述过放电检测器(VD2)根据所述相对参考电压产生单元产生的所述过放电检测相对参考电压和所述第一固定参考电压产生单元产生的所述过放电检测阈值电压(VDET2)的值,检测可充电电池在放电时的电压大小,当所述过放电检测相对参考电压低于所述过放电检测阈值电压(VDET2),到达相应的延时时间后,所述可充电电。
10、池保护器在所述放电逻辑电路的作用下,进入过放电保护状态,所述DOUT端口变为低电平,所述放电回路MOS开关被关断;所述放电过电流检测器(VD3)根据所述V_端口处的电压和所述第二固定参考电压产生单元产生的所述放电过电流检测阈值电压(VDET3),检测可充电电池在放电时的电流大小,当所述V_端口处的电压高于所述放电过电流检测阈值电压(VDET3),到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述第二逻辑单元的作用下,进入放电过电流保护状态,所述DOUT端口变为低电平,所述放电回路MOS开关被关断;所述短路检测器,根据所述V_端口处的电压和所述第二固定参考电压产生单元产生的短路检测阈值电压(VSH。
11、ORT),检测可充电电池在放电时的电流大小,当所述V_端口处的电压高于所述短路电流检测阈值电压(VSHORT),到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述第二逻辑单元的作用下,进入短路保护状态,所述DOUT端口变为低电平,所述放电回路MOS开关被关断;所述充电过电流检测器(VD4)根据所述V_端口处的电压和所述第三固定参考电压产生单元产生的所述充电过电流检测阈值电压(VDET4),检测可充电电池在充电时的电流大小,当所述V_端口处的电压低于所述充电过电流检测阈值电压(VDET4),到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述第一逻辑单元的作用下,进入充电过电流保护状态,所权利要求书C。
12、N104218536A3/5页4述COUT端口变为低电平,所述充电回路MOS开关被关断。3如权利要求2所述的可充电电池保护器,其特征在于,当所述可充电电池保护器进入放电过电流状态后,在所述第二逻辑单元的作用下,所述FET开关N1被打开,所述放电过电流保护复位单元被接通,如果在所述FET开关N1被打开之后外接负载被移除或所述外接负载恢复正常,则在所述放电过电流保护复位单元的作用下,所述V_端口的电压被所述电阻R3下拉至所述VSS端口的电压,则所述DOUT端口变为高电平,所述放电回路开关(DFET)被打开;当所述可充电电池保护器进入充电过电流状态后,在所述第一逻辑单元的作用下,所述FET开关P1被。
13、打开,所述充电过电流保护复位单元被接通,如果在所述FET开关P1被打开之后充电器被移除或充电器恢复正常,则在所述充电过电流保护复位单元的作用下,所述V_端口的电压被所述电阻R4上拉至所述VDD端口的电压,则所述COUT端口变为高电平,所述充电回路开关(CFET)被打开。4一种可充电电池保护器,其特征在于,包括VDD端口,经由电阻R1与所述可充电电池正极相连;VSS端口,所述VSS端口与所述可充电电池负极相连,且所述VSS端口接地;DOUT端口,与放电回路开关(DFET)相连;COUT端口,与充电回路开关(CFET)相连;V_端口,经由电阻R2与外接电路的负端相连,其中,所述外接电路的负端为所述。
14、可充电电池放电时从外接负载流出的一端,或者为充电器向所述可充电电池充电时所述充电器的负电源端;相对参考电压产生单元,所述相对参考电压产生单元的一端与所述VDD端口相连,另一端与所述VSS端口相连,分别输出过充电检测相对参考电压和过放电检测相对参考电压;第一固定参考电压产生单元,所述第一固定参考电压产生单元的一端与所述VSS端口相连,所述第一固定参考电压产生单元的另一端分别输出过充电检测阈值电压(VDET1)和过放电检测阈值电压(VDET2);第二固定参考电压产生单元,所述第二固定参考电压产生单元的一端与所述VSS端口相连,所述第二固定参考电压产生单元的另一端输出放电过电流检测阈值电压(VDET。
15、3);第三固定参考电压产生单元,所述第三固定参考电压产生单元的一端与所述V_端口相连,所述第三固定参考电压产生单元的另一端输出充电过电流检测阈值电压(VDET4);过充电检测器(VD1),所述过充电检测器(VD1)的输入端中的一端接收所述相对参考电压产生单元输出的所述过充电检测相对参考电压,所述过充电检测器(VD1)的输入端中的另一端接收所述第一固定参考电压产生单元的另一端中输出的过充电检测阈值电压VDET1;过放电检测器(VD2),所述过放电检测器(VD2)的输入端中的一端接收所述相对参考电压产生单元输出的所述过放电检测相对参考电压,所述过放电检测器(VD2)的输入端中的另一端接收所述第一固。
16、定参考电压产生单元的另一端中输出的过放电检测阈值电压VDET2;放电过电流检测器(VD3),所述放电过电流检测器(VD3)的输入端中的一端与所述V_端口相连,所述放电过电流检测器(VD3)的输入端中的另一端与所述第二固定参考电压产权利要求书CN104218536A4/5页5生单元输出放电过电流检测阈值电压VDET3的另一端相连;充电过电流检测器(VD4),所述充电过电流检测器(VD4)的输入端中的一端与所述VSS端口相连,所述充电过电流检测器(VD4)的输入端中的另一端与所述第三固定参考电压产生单元输出充电过电流检测阈值电压VDET4的另一端相连;负载短路检测器,所述负载短路检测器的输入端与所。
17、述V_端口相连;第一逻辑单元,包括充电逻辑电路和电平转换器,所述充电逻辑电路的第一端与所述过充电检测器(VD1)的输出端相连,所述充电逻辑电路的第二端与所述充电过电流检测器(VD4)的输出端相连,所述充电逻辑电路的第四端与所述电平转换器的第一端相连,所述电平转换器的第二端与所述COUT端口相连;第二逻辑单元,包括放电逻辑电路和延时电路,所述放电逻辑电路的第一端与所述过放电检测器(VD2)的输出端相连,所述放电逻辑电路的第二端与所述放电过电流检测器(VD3)的输出端相连,所述放电逻辑电路的第三端经由延时电路与所述负载短路检测器相连,所述放电逻辑电路的第五端与所述DOUT端口相连;延时缩短电路,所。
18、述延时缩短电路的第二端与所述V_端口相连;振荡器和计数器,所述振荡器的第一端、第二端、第三端和第四端分别与所述过充电检测器(VD1)的输出端、所述过放电检测器(VD2)的输出端、所述放电过电流检测器(VD3)的输出端、所述充电过电流检测器(VD4)的输出端相连,所述振荡器的第六端与所述延时缩短电路的第一端相连,所述振荡器的第五端与所述计数器的第一端相连,所述计数器的第二端和第三端分别与所述充电逻辑电路的第三端和所述放电逻辑电路的第四端相连;放电过电流保护复位单元,包括FET开关N1和电阻R34,所述FET开关N1的栅极与所述放电逻辑电路的输出端相连,所述FET开关N1的源极与所述VSS端口相连。
19、,所述FET开关N1的漏极与所述电阻R34的一端相连,所述电阻R34的另一端与所述V_端口相连;充电过电流保护复位单元,包括FET开关P1和所述电阻R34,所述FET开关P1的栅极与所述电平转换器的输出端相连,所述FET开关P1的源极与所述VDD端口相连,所述FET开关P1的漏极与所述电阻R34的一端相连,所述电阻R34的另一端与所述V_端口相连。5如权利要求4所述的可充电电池保护器,其特征在于,所述过充电检测(VD1)根据所述相对参考电压产生单元产生的所述过充电检测相对参考电压和所述第一固定参考电压产生单元产生的所述过充电检测阈值电压(VDET1)的值,检测可充电电池在充电时的电压大小,当所。
20、述过充电检测相对参考电压高于所述过充电检测阈值电压(VDET1),启动所述振荡器和所述计数器,并且到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述充电逻辑电路和所述电平转化器的作用下,进入过充电保护状态,所述COUT端口变为低电平,所述充电回路MOS开关被关断;所述过放电检测(VD2)根据所述相对参考电压产生单元产生的所述过放电检测相对参考电压和所述第一固定参考电压产生单元产生的所述过放电检测阈值电压(VDET2)的值,检测可充电电池在放电时的电压大小,当所述过放电检测相对参考电压低于所述过放电检测阈值电压(VDET2),到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述放电逻辑电路的作用下,进。
21、入过放电保护状态,所述DOUT端口变为低电平,所述放电回路MOS开关被关断;所述放电过电流检测器(VD3)根据所述V_端口处的电压和所述第二固定参考电压产生单元产生的所述放电过电流检测阈值电压(VDET3),检测可充电电池在放电时的电流大权利要求书CN104218536A5/5页6小,当所述V_端口处的电压高于所述放电过电流检测阈值电压(VDET3),到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述第二逻辑单元的作用下,进入放电过电流保护状态,所述DOUT端口变为低电平,所述放电回路MOS开关被关断;所述短路检测器,根据所述V_端口处的电压和所述第二固定参考电压产生单元产生的短路检测阈值电压(。
22、VSHORT),检测可充电电池在放电时的电流大小,当所述V_端口处的电压高于所述短路电流检测阈值电压(VSHORT),到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述第二逻辑单元的作用下,进入短路保护状态,所述DOUT端口变为低电平,所述放电回路MOS开关被关断;所述充电过电流检测器(VD4)根据所述V_端口处的电压和所述第三固定参考电压产生单元产生的所述充电过电流检测阈值电压(VDET4),检测可充电电池在充电时的电流大小,当所述V_端口处的电压低于所述充电过电流检测阈值电压(VDET4),到达相应的延时时间后,所述可充电电池保护器在所述第一逻辑单元的作用下,进入充电过电流保护状态,所述CO。
23、UT端口变为低电平,所述充电回路MOS开关被关断。6如权利要求5所述的可充电电池保护器,其特征在于,当所述可充电电池保护器进入放电过电流状态后,在所述第二逻辑单元的作用下,所述FET开关N1被打开,所述放电过电流保护复位单元被接通,如果在所述FET开关N1被打开之后外接负载被移除或所述外接负载恢复正常,则在所述放电过电流保护复位单元的作用下,所述V_端口的电压被所述电阻R34下拉至所述VSS端口的电压,则所述DOUT端口变为高电平,所述放电回路开关(DFET)被打开;当所述可充电电池保护器进入充电过电流状态后,在所述第一逻辑单元的作用下,所述FET开关P1被打开,所述充电过电流保护复位单元被接。
24、通,如果在所述FET开关P1被打开之后充电器被移除或充电器恢复正常,则在所述充电过电流保护复位单元的作用下,所述V_端口的电压被所述电阻R34上拉至所述VDD端口的电压,则所述COUT端口变为高电平,所述充电回路开关(CFET)被打开。权利要求书CN104218536A1/9页7可充电电池保护器技术领域0001本发明涉及一种用于可充电电池的可充电电池保护器,特别地,本发明涉及一种具有充电过电流保护复位功能的可充电电池保护器。背景技术0002可充电电池保护器内具有保护IC。在传统的保护IC中,充电过电流保护之后,通过移除充电器不一定能解除该保护。这是因为电流检测端口V_处于不确定状态。传统的做法。
25、是再加上负载,给V_端口一个确定的高于充电过电流保护阈值VDET4的电压后,才可以解除充电过电流保护。这种办法给终端用户的使用和测试环节均产生不便。0003对终端用户而言,电池给负载停止供电的欠压保护阈值一般高于电池保护IC的过放电保护阈值VDET2。例如在手机里,如果VDET2为23V,手机关机时的电池电压一般仍然高于3V。如果用户此时用一个异常充电器给手机电池充电,异常充电电流导致电池包内部保护IC动作发生了充电过电流保护,则充电停止,由于此时V_引脚被充电器负端电压所控制,所以充电过电流保护持续。当用户将充电器移除时,V_电压变为不确定态,如果该不确定态电压仍然低于VDET4,则充电过电。
26、流保护仍然无法释放。此时用户会想到将电池包接上负载,再开机看看。但是由于电池包电压小于正常开机电压,所以手机也无法正常开机,不能保证可以给V_端口一个可以解除充电过电流保护的确定电平状态。在这种情况下,电池包既不能充电也不能放电,将成为死包。0004对测试环节而言,当测试完充电过电流保护之后,仍然需要通过给V_端口加电或者给负载端加负载的方法来解除充电过电流保护,使电池包恢复到正常状态,以便于下一道测试工序。不仅增加了工作量和成本,而且在给V_端口加电或加负载的操作过程中,机器静电或人体静电对保护器造成损伤的概率增加了。发明内容0005要解决的技术问题0006本发明的目的在于解决现有技术中,在。
27、充电过电流保护之后,如果充电器恢复正常或充电器被移除,仍然无法自动解除充电过电流保护,而需要手动地给V_端口加电或者给负载端加负载的问题。因为这不仅增加了工作量和成本,而且在给V_端口加电或加负载的操作过程中,机器静电或人体静电对保护器造成损伤的概率增加了。0007技术方案0008一种可充电电池保护器,包括VDD端口,经由电阻R1与可充电电池正极相连;VSS端口,VSS端口与可充电电池负极相连,且VSS端口接地;DOUT端口,与放电回路开关DFET相连;COUT端口,与充电回路开关CFET相连;V_端口,经由电阻R2与外接电路的负端相连,其中,外接电路的负端为可充电电池放电时从外接负载流出的一。
28、端,或者为充电器向可充电电池充电时充电器的负电源端;相对参考电压产生单元2,该相对参考电压产生单元2的一端与VDD端口相连,另一端与VSS端口相连,分别输出过充电检测相对参考电压和过放电检说明书CN104218536A2/9页8测相对参考电压;第一固定参考电压产生单元3,该第一固定参考电压产生单元3的一端与VSS端口相连,该第一固定参考电压产生单元3的另一端分别输出过充电检测阈值阈值电压VDET1和过放电检测阈值电压VDET2;第二固定参考电压产生单元4,该第二固定参考电压产生单元4的一端与VSS端口相连,该第二固定参考电压产生单元4的另一端输出放电过电流检测阈值电压VDET3;第三固定参考电。
29、压产生单元5,该第三固定参考电压产生单元5的一端与V_端口相连,该第三固定参考电压产生单元5的另一端输出充电过电流检测阈值电压VDET4;过充电检测器VD1,该过充电检测器VD1的输入端中的一端接收相对参考电压产生单元2输出的过充电检测相对参考电压,过充电检测器VD1的输入端中的另一端接收第一固定参考电压产生单元3的另一端中输出的过充电检测阈值电压VDET1;过放电检测器VD2,该过放电检测器VD2的输入端中的一端接收相对参考电压产生单元2输出的过放电检测相对参考电压,过放电检测器VD2的输入端中的另一端接收第一固定参考电压产生单元3的另一端中输出的过放电检测阈值电压VDET2;放电过电流检测。
30、器VD3,该放电过电流检测器VD3的输入端中的一端与V_端口相连,放电过电流检测器VD3的输入端中的另一端与第二固定参考电压产生单元4输出放电过电流检测阈值电压VDET3的另一端相连;充电过电流检测器VD4,该充电过电流检测器VD4的输入端中的一端与VSS端口相连,该充电过电流检测器VD4的输入端中的另一端与第三固定参考电压产生单元5输出充电过电流检测阈值电压VDET4的另一端相连;负载短路检测器6,该负载短路检测器6的输入端与V_端口相连;第一逻辑单元7,包括充电逻辑电路8和电平转换器9,充电逻辑电路8的第一端与过充电检测器VD1的输出端相连,充电逻辑电路8的第二端与充电过电流检测器VD4的。
31、输出端相连,充电逻辑电路8的第四端与电平转换器9的第一端相连,电平转换器9的第二端与COUT端口相连;第二逻辑单元10,包括放电逻辑电路11和延时电路12,放电逻辑电路11的第一端与过放电检测器VD2的输出端相连,放电逻辑电路11的第二端与放电过电流检测器VD3的输出端相连,放电逻辑电路11的第三端经由延时电路12与负载短路检测器6相连,放电逻辑电路11的第五端与DOUT端口相连;延时缩短电路13,延时缩短电路13的第二端与V_端口相连;振荡器14和计数器15,振荡器14的第一端、第二端、第三端和第四端分别与过充电检测器VD1的输出端、过放电检测器VD2的输出端、放电过电流检测器VD3的输出端。
32、、充电过电流检测器VD4的输出端相连,振荡器14的第六端与延时缩短电路13的第一端相连,振荡器14的第五端与计数器15的第一端相连,计数器15的第二端和第三端分别与充电逻辑电路8的第三端和放电逻辑电路11的第四端相连;放电过电流保护复位单元16,包括FET开关N1和电阻R3,FET开关N1的栅极与放电逻辑电路11的输出端相连,FET开关N1的源极与VSS端口相连,FET开关N1的漏极与电阻R3的一端相连,电阻R3的另一端与V_端口相连;充电过电流保护复位单元17,包括FET开关P1和电阻R4,FET开关P1的栅极与电平转换器9的输出端相连,FET开关P1的源极与VDD端口相连,FET开关P1的。
33、漏极与电阻R4的一端相连,电阻R4的另一端与V_端口相连。0009过充电检测器VD1根据相对参考电压产生单元2产生的过充电检测相对参考电压和第一固定参考电压产生单元3产生的过充电检测阈值电压VDET1的值,检测可充电电池在充电时的电压大小,当过充电检测相对参考电压高于过充电检测阈值电压VDET1,启动振荡器14和计数器15,并且到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在充电逻辑电路8和电平转化器9的作用下,进入过充电保护状态,COUT端口变为低电平,充电回路MOS开关被关说明书CN104218536A3/9页9断;过放电检测器VD2根据相对参考电压产生单元2产生的过放电检测相对参考电压和第一固定。
34、参考电压产生单元3产生的过放电检测阈值电压VDET2的值,检测可充电电池在放电时的电压大小,当过放电检测相对参考电压低于过放电检测阈值电压VDET2,到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在放电逻辑电路11的作用下,进入过放电保护状态,DOUT端口变为低电平,放电回路MOS开关被关断;放电过电流检测器VD3根据V_端口处的电压和第二固定参考电压产生单元4产生的放电过电流检测阈值电压VDET3,检测可充电电池在放电时的电流大小,当V_端口处的电压高于放电过电流检测阈值电压VDET3,到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在第二逻辑单元10的作用下,进入放电过电流保护状态,DOUT端口变为低电平,。
35、放电回路MOS开关被关断;短路检测器,根据V_端口处的电压和第二固定参考电压产生单元4产生的短路检测阈值电压VSHORT,检测可充电电池在放电时的电流大小,当V_端口处的电压高于短路电流检测阈值电压VSHORT,到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在第二逻辑单元10的作用下,进入短路保护状态,DOUT端口变为低电平,放电回路MOS开关被关断;充电过电流检测器VD4根据V_端口处的电压和第三固定参考电压产生单元5产生的充电过电流检测阈值电压VDET4,检测可充电电池在充电时的电流大小,当V_端口处的电压低于充电过电流检测阈值电压VDET4,到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在第一逻辑单元7。
36、的作用下,进入充电过电流保护状态,COUT端口变为低电平,充电回路MOS开关被关断。0010当可充电电池保护器进入放电过电流状态后,在第二逻辑单元10的作用下,FET开关N1被打开,放电过电流保护复位单元16被接通,如果在FET开关N1被打开之后外接负载被移除或外接负载恢复正常,则在放电过电流保护复位单元16的作用下,V_端口的电压被电阻R3下拉至VSS端口的电压,则DOUT端口变为高电平,放电回路开关DFET被打开;当可充电电池保护器进入充电过电流状态后,在第一逻辑单元7的作用下,FET开关P1被打开,充电过电流保护复位单元17被接通,如果在FET开关P1被打开之后充电器被移除或充电器恢复正。
37、常,则在充电过电流保护复位单元17的作用下,V_端口的电压被电阻R4上拉至VDD端口的电压,则COUT端口变为高电平,充电回路开关CFET被打开。0011一种可充电电池保护器,包括VDD端口,经由电阻R1与可充电电池正极相连;VSS端口,该VSS端口与可充电电池负极相连,且VSS端口接地;DOUT端口,与放电回路开关DFET相连;COUT端口,与充电回路开关CFET相连;V_端口,经由电阻R2与外接电路的负端相连,其中,外接电路的负端为可充电电池放电时从外接负载流出的一端,或者为充电器向可充电电池充电时充电器的负电源端;相对参考电压产生单元2,该相对参考电压产生单元2的一端与VDD端口相连,另。
38、一端与VSS端口相连,分别输出过充电检测相对参考电压和过放电检测相对参考电压;第一固定参考电压产生单元3,该第一固定参考电压产生单元3的一端与VSS端口相连,该第一固定参考电压产生单元3的另一端分别输出过充电检测阈值电压VDET1和过放电检测阈值电压VDET2;第二固定参考电压产生单元4,该第二固定参考电压产生单元4的一端与VSS端口相连,该第二固定参考电压产生单元4的另一端输出放电过电流检测阈值电压VDET3;第三固定参考电压产生单元5,该第三固定参考电压产生单元5的一端与V_端口相连,该第三固定参考电压产生单元5的另一端输出充电过电流检测阈值电压VDET4;过充电检测器VD1,过充电检测器。
39、VD1的输入端中的一端接收相对参考电压产生单元2输出的过充电检测相对参考电压,过充电检测器VD1的输入端中的另一端接收第一固定参考电压说明书CN104218536A4/9页10产生单元3的另一端中输出的过充电检测阈值电压VDET1;过放电检测器VD2,该过放电检测器VD2的输入端中的一端接收相对参考电压产生单元2输出的过放电检测相对参考电压,该过放电检测器VD2的输入端中的另一端接收第一固定参考电压产生单元3的另一端中输出的过放电检测阈值电压VDET2;放电过电流检测器VD3,该放电过电流检测器VD3的输入端中的一端与V_端口相连,该放电过电流检测器VD3的输入端中的另一端与第二固定参考电压产。
40、生单元4输出放电过电流检测阈值电压VDET3的另一端相连;充电过电流检测器VD4,该充电过电流检测器VD4的输入端中的一端与VSS端口相连,该充电过电流检测器VD4的输入端中的另一端与第三固定参考电压产生单元5输出充电过电流检测阈值电压VDET4的另一端相连;负载短路检测器6,该负载短路检测器6的输入端与V_端口相连;第一逻辑单元7,包括充电逻辑电路8和电平转换器9,充电逻辑电路8的第一端与过充电检测器VD1的输出端相连,充电逻辑电路8的第二端与充电过电流检测器VD4的输出端相连,充电逻辑电路8的第四端与电平转换器9的第一端相连,电平转换器9的第二端与COUT端口相连;第二逻辑单元10,包括放。
41、电逻辑电路11和延时电路12,放电逻辑电路11的第一端与过放电检测器VD2的输出端相连,放电逻辑电路11的第二端与放电过电流检测器VD3的输出端相连,放电逻辑电路11的第三端经由延时电路12与负载短路检测器6相连,放电逻辑电路11的第五端与DOUT端口相连;延时缩短电路13,延时缩短电路13的第二端与V_端口相连;振荡器14和计数器15,振荡器14的第一端、第二端、第三端和第四端分别与过充电检测器VD1的输出端、过放电检测器VD2的输出端、放电过电流检测器VD3的输出端、充电过电流检测器VD4的输出端相连,振荡器14的第六端与延时缩短电路13的第一端相连,振荡器14的第五端与计数器15的第一端。
42、相连,计数器15的第二端和第三端分别与充电逻辑电路8的第三端和放电逻辑电路11的第四端相连;放电过电流保护复位单元16,包括FET开关N1和电阻R34,FET开关N1的栅极与放电逻辑电路11的输出端相连,FET开关N1的源极与VSS端口相连,FET开关N1的漏极与电阻R34的一端相连,电阻R34的另一端与V_端口相连;充电过电流保护复位单元17,包括FET开关P1和电阻R34,FET开关P1的栅极与电平转换器9的输出端相连,FET开关P1的源极与VDD端口相连,FET开关P1的漏极与电阻R34的一端相连,电阻R34的另一端与V_端口相连。0012过充电检测VD1根据相对参考电压产生单元2产生的。
43、过充电检测相对参考电压和第一固定参考电压产生单元3产生的过充电检测阈值电压VDET1的值,检测可充电电池在充电时的电压大小,当过充电检测相对参考电压高于过充电检测阈值电压VDET1,启动振荡器14和计数器15,并且到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在充电逻辑电路8和电平转化器9的作用下,进入过充电保护状态,COUT端口变为低电平,充电回路MOS开关被关断;过放电检测VD2根据相对参考电压产生单元2产生的过放电检测相对参考电压和第一固定参考电压产生单元3产生的过放电检测阈值电压VDET2的值,检测可充电电池在放电时的电压大小,当过放电检测相对参考电压低于过放电检测阈值电压VDET2,到达相应。
44、的延时时间后,可充电电池保护器在放电逻辑电路11的作用下,进入过放电保护状态,DOUT端口变为低电平,放电回路MOS开关被关断;放电过电流检测器VD3根据V_端口处的电压和第二固定参考电压产生单元4产生的放电过电流检测阈值电压VDET3,检测可充电电池在放电时的电流大小,当V_端口处的电压高于放电过电流检测阈值电压VDET3,到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在第二逻辑单元10的作用下,进入放电过电流保护状态,DOUT端口变为低说明书CN104218536A105/9页11电平,放电回路MOS开关被关断;短路检测器,根据V_端口处的电压和第二固定参考电压产生单元4产生的短路检测阈值电压VS。
45、HORT,检测可充电电池在放电时的电流大小,当V_端口处的电压高于短路电流检测阈值电压VSHORT,到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在第二逻辑单元10的作用下,进入短路保护状态,DOUT端口变为低电平,放电回路MOS开关被关断;充电过电流检测器VD4根据V_端口处的电压和第三固定参考电压产生单元5产生的充电过电流检测阈值电压VDET4,检测可充电电池在充电时的电流大小,当V_端口处的电压低于充电过电流检测阈值电压VDET4,到达相应的延时时间后,可充电电池保护器在第一逻辑单元7的作用下,进入充电过电流保护状态,COUT端口变为低电平,充电回路MOS开关被关断。0013当可充电电池保护器进。
46、入放电过电流状态后,在第二逻辑单元10的作用下,FET开关N1被打开,放电过电流保护复位单元16被接通,如果在FET开关N1被打开之后外接负载被移除或所述外接负载恢复正常,则在放电过电流保护复位单元16的作用下,V_端口的电压被电阻R34下拉至VSS端口的电压,则DOUT端口变为高电平,放电回路开关DFET被打开;当可充电电池保护器进入充电过电流状态后,在第一逻辑单元7的作用下,FET开关P1被打开,充电过电流保护复位单元17被接通,如果在FET开关P1被打开之后充电器被移除或充电器恢复正常,则在充电过电流保护复位单元17的作用下,V_端口的电压被电阻R34上拉至VDD端口的电压,则COUT端。
47、口变为高电平,充电回路开关CFET被打开。0014有益效果0015本发明使得在充电过电流保护之后,如果充电器恢复正常或充电器被移除,则自动第解除充电过电流保护,而不需要手动地给V_端口加电或者给负载端加负载,这不仅降低了工作量和成本,而且降低了在给V_端口加电或加负载的操作过程中机器静电或人体静电对保护器造成损伤的概率。附图说明0016图1说明了现有技术中的可充电电池保护器的内部连接框图;0017图2说明了根据本发明的第一实施例的具有充电过电流保护复位单元的保护IC的简化示意图;0018图3说明了根据本发明的第二实施例的具有充电过电流保护复位单元的保护IC的简化示意图。具体实施方式0019在描。
48、述附图中所示的较佳实施例时,为了清楚起见使用具体的术语。但是,本专利说明书所公开的内容并不想要局限于所选择的具体术语,并且需要理解的是每一个具体元件都包括所有具有同样功能、以类似的方式操作并获得类似结果的技术等效物。0020下面将参考附图详细描述本发明的实施例。0021图1说明了现有技术中的可充电电池保护器的内部连接框图。如图1所示,可充电电池保护器有6个引脚,即6个端口,包括VDD端口,经由电阻R1与可充电电池正极相连;VSS端口,该VSS端口与可充电电池负极相连,且该VSS端口接地;DOUT端口,与放电回路MOS开关相连;COUT端口,与充电回路MOS开关相连;以及V_端口,经由电阻R2与。
49、外接负载端电路说明书CN104218536A116/9页12的负端相连。0022如图1所示,该可充电电池保护器具有控制IC部分1,包括相对参考电压产生单元2、第二固定参考电压产生单元4、第三固定参考电压产生单元5、过充电检测器VD1、过放电检测器VD2、放电过电流检测器VD3、充电过电流检测器VD4、负载短路检测器6、第一逻辑单元7、第二逻辑单元10、延时缩短电路13、振荡器14和计数器15、以及放电过电流保护复位单元16。0023以下具体说明以上各部分之间的连接关系。0024相对参考电压产生单元2包括电阻R5和电阻R6,电阻R5和电阻R6并联在VDD引脚和VSS引脚之间,第一固定参考电压产生单元3为01V的直流电压源,该直流电压源的负极接地。在本发明中,过充电检测器VD1、过放电检测器VD2、放电过电流检测器VD3、以及充电过电流检测器VD4均为电压比较器,且过充电检测阈值电压VDET1、过放电检测阈值电压VDET2、放电过电流检测阈值电压VDET3和充电过电流检测阈值电压VDET4分别为4V、2V、005V和01V。在本发明中,在R5距离其连接VSS引脚的一端其1/40长度的位置连接R5和过充电检测器的“”输入端,过充电检测器的“”输入端与第一固定参考电压产生单元3的直流电压源的正极相连;在R6距离其连接VSS引脚的一端其1/20长度的位置连接R。