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专利号: 2017112560686
申请人: 南京中感微电子有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电池保护系统,其特征在于,其包括:

正电源端;

负电源端;

电池组,其正极与正电源端相连;

电池保护电路,其第一电源检测端与所述电池组的正极相连,其第二电源检测端与所述电池组的负极相连,其第三电源检测端与所述负电源端相连;

充放电开关组合,其连接于所述电池组的负极与负电源端之间,其第一控制端与所述电池保护电路的放电控制端相连,其第二控制端与所述电池保护电路的充电控制端相连;

所述电池保护电路包括电压检测比较器,其用于检测第三电源检测端的电压是否大于或小于参考阈值电压,电压检测比较器包括第一可调电阻Ru、第二电阻Rd、第三电阻Re、第四电阻Rs、第一MOS管M0、第二MOS管M1、第三MOS管M2、第一双极型晶体管Q0、第二双极型晶体管Q1、偏置电流源Ibias和开关组合电路,其中,所述第一可调电阻Ru和第二电阻Rd依次串联于第三电源检测端和接地端G之间,第一MOS管M0的第一连接端与第三电源检测端相连,其控制端与第一双极型晶体管Q0的第一连接端相连,第一双极型晶体管Q0的第二连接端经依次串联的第三电阻Re和第四电阻Rs接地,所述第一双极型晶体管Q0的控制端与第一可调电阻Ru和第二电阻Rd之间的连接节点相连;所述第二MOS管M1的第一连接端与第三电源检测端相连,其控制端与第一MOS管M0的控制端相连,第二双极型晶体管Q1的控制端与第一双极型晶体管Q0的控制端相连,第二双极型晶体管Q1的第二连接端与第三电阻Re和第四电阻Rs之间的连接节点相连;第三MOS管M2的第一连接端与第三电源检测端相连,其第二连接端与电压检测比较器的输出端OUT相连,其控制端与第二双极型晶体管Q1的第一连接端相连;偏置电流源Ibias的输入端与电压检测比较器的输出端OUT,偏置电流源Ibias的输出端接地,所述开关组合电路包括第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端,所述开关组合电路的第一连接端与第一MOS管M0的第二连接端相连,所述开关组合电路的第二连接端与第二MOS管M1的第二连接端相连,所述开关组合电路的第三连接端与第一双极型晶体管Q0的第一连接端相连,所述开关组合电路的第四连接端与第二双极型晶体管Q1的第一连接端相连,所述开关组合电路包括第一连接方式和第二连接方式,当所述开关组合电路处于第一连接方式时,使第一MOS管M0的第二连接端与第一双极型晶体管Q0的第一连接端相连,使第二MOS管M1的第二连接端与第二双极型晶体管Q1的第一连接端相连;当所述开关组合电路处于第二连接方式时,使第一MOS管M0的第二连接端与第二双极型晶体管Q1的第一连接端相连,使第二MOS管M1的第二连接端与第一双极型晶体管Q0的第一连接端相连。

2.根据权利要求1所述的电池保护系统,其特征在于,

当对电压检测比较器进行校准时,先控制开关组合电路在第一连接方式和第二连接方式间不断交替,且在第三电源检测端输入单向变化的电压;

随着第三电源检测端的电压逐渐单向变化,当电压检测比较器输出的比较结果第一次翻转为第一逻辑电平时,锁定第三电源检测端的当前电压和开关组合电路的当前连接方式,使第三电源检测端的电压维持锁定时的当前电压,并记录可调电阻Ru的当前有效电阻,该当前有效电阻称为第一有效电阻;

在锁定开关组合电路的当前连接方式后,再使开关组合电路由当前连接方式变换为另一种连接方式,若电压检测比较器输出的比较结果翻转为第二逻辑电平,则调节可调电阻Ru的有效阻值,直至电压检测比较器输出的比较结果再次翻转为第一逻辑电平;

当电压检测比较器输出的比较结果再次翻转为第一逻辑电平时,记录可调电阻Ru的当前有效电阻,该当前有效电阻称为第二有效电阻;

将可调电阻Ru的有效阻值调整为第一有效电阻和第二有效电阻的平均值,并使所述开关组合电路处于第一连接方式或第二连接方式。

3.根据权利要求2所述的电池保护系统,其特征在于,所述电压检测比较器为过充电压检测比较器,所述第三电源检测端输入单向变化的电压为所述第三电源检测端输入逐渐升高的电压。

4.根据权利要求1所述的电池保护系统,其特征在于,所述开关组合电路包括第一开关S0、第二开关S1、第三开关S2和第四开关S3,所述第一开关S0的一端与所述第一MOS管M0的第二连接端相连,其另一端与所述第一双极型晶体管Q0的第一连接端相连,所述第二开关S1的一端与所述第二MOS管M1的第二连接端相连,其另一端与所述第二双极型晶体管Q1的第一连接端相连,第三开关S2的一端与第一开关S0的一端相连,所述第三开关S2的另一端与第二开关S1的另一端相连,第四开关S3的一端与第二开关S1的一端相连,第四开关S3的另一端与第一开关S0的另一端相连,当所述开关组合电路处于第一连接方式时,第一开关S0和第二开关S1导通,且第三开关S2和第三开关S3关断;

当所述开关组合电路处于第二连接方式时,第一开关S0和第二开关S1关断,且第三开关S2和第三开关S4导通。

5.根据权利要求1所述的电池保护系统,其特征在于,

所述第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管均为PMOS晶体管,所述第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管的第一连接端、第二连接端和控制端分别为PMOS晶体管的源极、漏极和栅极;

所述第一双极型晶体管和第二双极型晶体管均为NPN型晶体管,所述第一双极型晶体管和第二双极型晶体管的第一连接端、第二连接端和控制端分别为NPN型晶体管的集电极、射极和基极。