[发明专利]电池保护级联系统的充电器检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电池保护技术领域，具体来说，本发明涉及一种电池保护级联系统的充电器检测装置。

背景技术

对传统的电池保护级联系统，当应用于大功率电动工具、电动自行车等5串以上场合时，一般都采用多颗IC级联方式实现。图1为现有技术中的一个传统锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图。对于图1所示的传统锂电池保护级联系统，如果单颗IC（电池保护芯片）可以控制5节电池，则3颗相同的IC级联最多可以控制15节电池的应用系统，最高工作电压可能达到65V以上，充电器电压会高于电池总电压。直接控制外置的充电控制晶体管M_CHG和放电控制晶体管M_DSG的电池保护芯片IC1也称作为“主IC”，而其它不直接控制外置晶体管M_CHG和M_DSG的电池保护芯片IC2、IC3等称作为“级联IC”。

继续如图1所示，主IC的充电管控制端CHG管脚为漏极开路输出，当级联IC进入过压状态后，会通过本颗IC的充电管控制端CHG管脚逐级传递信号给主IC，通过主IC控制关闭充电管控制端CHG的内部上拉，外接的充电管控制端电阻R_CHG使充电控制晶体管M_CHG栅极、源极电位相同，从而关闭充电控制晶体管M_CHG，使系统停止充电，保证锂电池的安全性。为了控制正常工作状态功耗，充电管控制端电阻R_CHG的阻值一般在3Meg以上。当主IC进入过压状态后，会直接关闭充电管控制端CHG内部上拉，从而关闭充电控制晶体管M_CHG，使系统停止充电。当各节锂电池之间极度不平衡，如某节锂电池过压时，其它锂电池电压很低，这时为了保证系统安全性也需要关闭充电控制晶体管M_CHG。当锂电池包的两端PACK+、PACK-（即充电器正端和充电器负端）接上充电器（Charger）时，充电器电压（V_Pack+-V_Pack-）将远大于电池包总电压（V_bat+-V_bat-），此时主IC的充电管控制端CHG端口内部漏极开路输出PMOS管M_OP的两端电压差为V_DIFF=（V_Pack+-V_Pack-）-（V_bat+-V_bat-）+VDD1。当两端电压差V_DIFF大于主IC内部PMOS管M_OP的漏极、源极间极限耐压时，会产生漏电。这时会在兆级充电管控制端电阻R_CHG上产生压降，使充电控制晶体管M_CHG异常打开，会引起安全问题。

图2为现有技术中的一个带隔离模块的锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图。解决此安全问题常规方法如图2所示，在主IC的充电管控制端CHG输出到充电控制晶体管M_CHG栅极之间增加隔离模块，此隔离模块的作用是使主IC的充电管控制端CHG端口与充电器负端PACK-隔离，但副作用是充电管控制端CHG端口不能检测充电器是否连接。

对于如图2所示充电器、负载连接相同接口的同口方案，还可以通过复用负载检测端口，检测充电器连接状态，如图3所示。图3为现有技术中的一个带隔离模块的锂电池保护级联系统的充电器检测方式的框图（分口应用）。但如图3所示的充电器、负载连接不同接口的分口方案，此方法就不能检测到充电器的连接。