[发明专利]一种电芯的保护控制电路及方法

说明书

本发明公开了一种电芯的保护控制电路及方法；其中，通过主控模块根据从充放电控制模块采集到的信号决定是否切换开关控制模块的工作状态，使得电芯停止充电或放电动作；提供了一种可靠、安全的电芯的保护控制电路及一种有效、可靠的电芯的保护控制方法。

技术领域

本发明涉及电源安全充放电技术领域，尤其是涉及一种电芯的保护控制电路及方法。

背景技术

随着电池技术的不断发展，电池供电成为许多领域中重要的供电手段，因此，如何保证电池能够进行安全地充放电成为必须解决的技术问题。

现有技术中，一般的锂电池保护板是通过控制MOS管的开关进行电池保护，以防止电池出现过充，过放，过流，过温，短路等异常。但是，这样的技术方案存在一定的缺点：由于MOS管都存在一定的耐压值，如果在电池充放电的过程中电压过高，MOS管容易被击穿，MOS管被击穿后一般处于导通状态，此时会造成失去电池保护功能。此时如果电池所连接的终端产品出现过充，过放，短路和过温，锂电池会出现安全风险。比如，有些笔记本的电源保护方案是通过检测MOS管的漏极和源极间的电流来判定是否需要启动电源保护，启动电源保护后若发现MOS管并未关断，源极和漏极两端仍然有电流通过则再进行二级电池保护，但由于MOS管失效一般是先从栅极与源极之间的电压开始下降，慢慢出现漏极和源极直通，这种保护方案只有出现保护才发现MOS管已经失效，电池不触发保护动作就发现不了MOS管已经失效，有可能出现用户使用大电流烧坏MOS管的安全风险，同时如果一直不触发电池保护，MOS管失效就一直发现不了。因此如何提供一种更加可靠的、安全的电池保护电路成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种可靠、安全的电芯的保护控制电路。

为此，本发明的第二个目的是提供一种有效、可靠的电芯的保护控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种电芯的保护控制电路，其包括主控模块、开关控制模块、充放电控制模块和输入输出接口；其中，电芯与开关控制模块连接，开关控制模块与输入输出接口连接，电芯与充放电控制模块连接，充放电控制模块与输入输出接口连接，充放电控制模块的输出端与主控模块的输入端连接以输入检测电压，主控模块的输出端与开关控制模块的输入端连接以根据检测电压切换开关控制模块的工作状态。

进一步地，充放电模块包括锂电池保护芯片、充电控制开关管和放电控制开关管；开关控制模块分别与锂电池保护芯片的电源输入端、输入输出接口的正输入输出端连接，锂电池保护芯片的充电保护控制端与充电控制开关管的控制端连接，锂电池保护芯片的放电保护控制端与放电控制开关管的控制端连接，电芯的负极与放电控制开关管的负输出端连接，放电控制开关管的正输出端与充电控制开关管的正输出端连接，充电控制开关管的负输出端与输入输出接口的负输入输出端连接，充电保护控制端和/或放电保护控制端与主控模块的输入端连接以输入检测电压。

进一步地，充电控制开关管和/或放电控制开关管为NMOS管，NMOS管的栅极为开关管的控制端，NMOS管的源极为开关管的负输出端，NMOS管的漏极为开关管的正输出端。

进一步地，充放电控制模块还包括电压采样电路，电压采样电路用于采样充电控制开关管的控制端和/或放电控制开关管的控制端的电压作为检测电压，电压采样电路的输出端与主控模块的输入端连接以输入检测电压。

进一步地，开关控制模块包括三端保险丝和第一开关管；三端保险丝的第一端与电芯的正极连接，三端保险丝的第二端与输入输出接口的正输入输出端连接，三端保险丝的第三端与第一开关管的正输出端连接，第一开关管的控制端与主控模块的输出端连接，第一开关管的负输出端接地。

进一步地，第一开关管为NMOS管，NMOS管的栅极为第一开关管的控制端，NMOS管的源极为第一开关管的负输出端，NMOS管的漏极为第一开关管的正输出端。