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温度保护电路、保护芯片、驱动回路和供电设备

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


温度保护电路、保护芯片、驱动回路和供电设备

技术领域

本发明涉及电池保护技术领域,特别涉及一种温度保护电路、保护芯片、驱动回路和供电设备。

背景技术

在相关应用中,电池可通过电池保护芯片来实现过温保护,从而可在电池的温度过高或过低时切断供电,防止电池受损。在相关技术中,判断是否要进行过温保护可通过温敏元件来实现。然而,目前这种类型的保护电路的精度较差,需要保证与其他相关元件的工艺一致性,而且,在电池保护芯片中温度保护的情况复杂,需要有高温充电禁止保护、高温充放电禁止保护、低温充电禁止保护以及低温充放电禁止保护,使得传统的温度保护电路占用较大的功耗和尺寸面积。

发明内容

本发明实施方式提供了一种温度保护电路、保护芯片、驱动回路和供电设备。

本发明实施方式的一种温度保护电路,用于对电池进行过温保护,所述温度保护电路包括:

电压产生单元,所述电压产生单元用于产生至少一个检测电压;和

保护触发单元,所述保护触发单元连接温变电阻件,所述温变电阻件用于产生温变电压并能够根据所述电池的当前温度而相应改变所述温变电压,所述保护触发单元用于根据所述温变电压和至少一个所述检测电压来输出保护触发信号,所述保护触发信号用于确定是否产生过温保护动作;

在所述电压产生单元产生至少两个所述检测电压的情况下,至少两个所述检测电压分别对应不同的电压值,所述保护触发单元被配置为根据所述温变电压和按照预设顺序确定的一个所述检测电压来输出所述保护触发信号。

上述温度保护电路,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

在某些实施方式中,所述电压产生单元包括:

至少两个分压电阻件,所述至少两个分压电阻件依次串联连接形成分压支路,相邻的两个所述分压电阻件之间的点位形成一个分压点位;

所述分压支路的两端分别连接高压端和低压端,所述高压端和所述低压端形成有电位差,以使得所述分压点位产生对应的一个所述检测电压。

如此,可通过分压电位产生检测电压。

在某些实施方式中,所述温度保护电路包括:

电压选择单元,所述电压选择单元包括至少一个选择导通件,所述选择导通件连接所述保护触发单元和对应的一个所述分压点位,所述选择导通件用于选择性地导通或截断所述保护触发单元和对应的一个所述分压点位;

在所述电压选择单元包括至少两个选择导通件的情况下,所述至少两个选择导通件被配置为按照预设顺序依次导通所述保护触发单元和对应的一个所述分压点位并维持相应时长,且使得所述保护触发单元仅连接一个所述分压点位。

如此,可通过选择导通件将分压点位的检测电压导通至保护触发单元。

在某些实施方式中,所述温度保护电路包括:

采样单元,所述采样单元连接所述保护触发单元,所述采样单元用于在接收到采样检测信号的情况下,根据所述保护触发信号来输出采样信号。

如此,可通过采样处理避免持续检测而增加功耗。

在某些实施方式中,所述采样单元包括:

至少一个采样件,所述采样件连接所述保护触发单元,每个采样件对应一个所述采样检测信号;

在所述电压产生单元产生至少两个所述检测电压的情况下,所述采样单元包括至少两个所述采样件,每个所述采样件对应一个所述检测电压;

所述采样单元被配置为,在按照所述预设顺序确定其中一个所述检测电压且接收到一个所述采样检测信号的情况下,通过对应的一个所述采样件根据所述保护触发信号来输出所述采样信号。

如此,有利于减少元件类型的复杂度和简化线路布局。

在某些实施方式中,所述温度保护电路包括:

逻辑处理单元,用于接收至少两个所述采样件输出的所述采样信号并生成保护动作信号,所述保护动作信号的电平状态对应所述保护触发信号的电平状态。

如此,可有利于减少线路数量。

在某些实施方式中,所述逻辑处理单元包括:

至少一个逻辑处理子单元,每个所述逻辑处理子单元用于接收至少两个所述采样件中对应的一部分输出的所述采样信号并生成对应的一个所述保护动作信号。

如此,可进一步提高处理效率,减少线路数量。

本发明实施方式的一种保护芯片,用于对电池进行过温保护,所述保护芯片包括:

上述任一个实施方式所述的温度保护电路;和

逻辑控制电路,用于根据所述保护触发信号生成驱动信号,所述驱动信号用于执行过温保护操作;

所述过温保护动作包括过温充电保护动作和过温充放电保护动作,在确定执行所述过温充电保护动作的情况下,所述保护芯片被配置为使得从导电端向所述电池供电的通路断开,在确定执行所述过温充放电保护动作的情况下,所述保护芯片被配置为使得从所述导电端向所述电池供电的通路以及从所述电池向所述导电端供电的通路断开。

上述保护芯片,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

本发明实施方式的一种驱动回路,用于对电池进行过温保护,所述驱动回路包括:

上述实施方式所述的保护芯片;和

控制导通部,所述控制导通部连接所述保护芯片和所述电池;

在确定执行所述过温充电保护动作的情况下,所述保护芯片用于驱动所述控制导通部断开从导电端向所述电池供电的通路,在确定执行所述过温充放电保护动作的情况下,所述保护芯片用于驱动所述控制导通部断开从所述导电端向所述电池供电的通路以及从所述电池向所述导电端供电的通路。

上述驱动回路,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

本发明实施方式的一种供电设备,包括:

电池;和

上述实施方式所述的驱动回路,所述驱动回路连接所述电池。

上述供电设备,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明实施方式的供电设备的电路连接示意图;

图2是本发明实施方式的温度保护电路的模块示意图;

图3是本发明实施方式的温度保护电路的电路连接示意图;

图4是本发明实施方式的采样件的结构示意图;

图5是本发明实施方式的逻辑处理单元的结构示意图;

图6是本发明实施方式的温度保护电路的时序图。

附图标记说明:

100、温度保护电路;12、电压产生单元;14、保护触发单元;15、温变电组件;16、比较器;18、第一输入端;20、第二输入端;22、输出比较端;24、第一反相器;26、输出反相端;28、TH管脚;30、分压电阻件;32、分压支路;34、高压端;36、低压端;38、电压选择单元;40、选择导通件;42、第一导通件;46、第二导通件;48、第三导通件;50、第四导通件;52、第一栅极端;54、第二栅极端;56、第三栅极端;58、第四栅极端;60、采样单元;62、采样件;64、第一采样件;66、第二采样件;68、第三采样件;70、第四采样件;72、第一采样输入端;74、第二采样输入端;75、采样连接端;76、采样输出端;78、逻辑处理单元;80、逻辑处理子单元;82、第一子单元;84、第二单元;86、第一逻辑处理输入端;88、第二逻辑处理输入端;90、逻辑处理输出端;92、第二反相器;94、反相输出端;

200、保护芯片;102、逻辑控制电路;104、CO端口;106、DO端口;

300、驱动回路;108、控制导通部;110、第一开关管;112、第二开关管;114、导电端;

400、供电设备;116、电池;118、电荷泵;120、过流保护电路;122、电压检测电路;124、驱动电路;126、检测电阻。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

请参图1至图3,本发明实施方式的一种温度保护电路100用于对电池116进行过温保护。温度保护电路100包括电压产生单元12和保护触发单元14。电压产生单元12用于产生至少一个检测电压。保护触发单元14连接温变电阻件15。温变电阻件15用于产生温变电压并能够根据电池116的当前温度而相应改变温变电压。保护触发单元14用于根据温变电压和至少一个检测电压来输出保护触发信号。保护触发信号用于确定是否产生过温保护动作。在电压产生单元12产生至少两个检测电压的情况下,至少两个检测电压分别对应不同的电压值。保护触发单元14被配置为根据温变电压和按照预设顺序确定的一个检测电压来输出保护触发信号。

上述温度保护电路100,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池116的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池116当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元12来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

具体地,过温保护包括高温充电禁止保护、高温充放电禁止保护、低温充电禁止保护以及低温充放电禁止保护。在图3中,电压产生单元12可产生四个检测电压。每个检测电压可对应不同的电压值。四个检测电压可分别为第一电压、第二电压、第三电压和第四电压。保护触发单元14包括比较器16。比较器16具有第一输入端18、第二输入端20和输出比较端22。第二输入端20可连接温变电阻件15。温变电阻件15可产生温变电压并可根据电池116的当前温度而相应改变温变电压。也就是说,温变电阻件15可具有负温电压特性。负温电压特性指的是,电池116的当前温度越高,温变电压就越低。在一个实施方式中,温变电阻件15产生的温变电压可输送到第二输入端20,电压产生单元12产生的一个检测电压可输送到第一输入端18,再通过保护触发单元14进行比较,最后从输出比较端22输出保护触发信号。保护触发单元14可根据温变电压和按照预设顺序确定的一个检测电压来输出保护触发信号,其中,检测电压是按照预设顺序设定的一个固定电压,进而随着电池116的当前温度的变化温变电压也发生改变,从而可输出对应的保护触发信号。在一个实施方式中,当温变电压大于检测电压时,输出比较端22输出的保护触发信号为低电平。在一个实施方式中,当温变电压小于检测电压时,输出比较端22输出的保护触发信号为高电平,从而可通过保护触发信号来反映电池116当前温度是否处于需要进行过温保护的程度。

保护触发单元14还包括第一反相器24。第一反相器24与输出比较端22连接。第一反相器24具有输出反相端26。在一个实施方式中,保护触发信号可通过输出反相端26输出。另外,在图1中,电路中设有第一开关管110和第二开关管112。第一开关管110和第二开关管112连接在电池116的正极侧,从而本电池116保护电路有利于正端保护。在图3中,温度保护电路100设有TH管脚28。TH管脚28可与温变电阻件15连接。

请参图3,在某些实施方式中,电压产生单元12包括至少两个分压电阻件30。至少两个分压电阻件30依次串联连接形成分压支路32。相邻的两个分压电阻件30之间的点位形成一个分压点位。分压支路32的两端分别连接高压端34和低压端36。高压端34和低压端36形成有电位差,以使得分压点位产生对应的一个检测电压。

如此,可通过分压电位产生检测电压。

具体地,在图3中,电压产生单元12设有五个分压电阻件30。五个分压电阻件30可依次串联连接形成分压支路32。温度保护电路100中设有四个分压点位。相邻的两个分压电阻件30之间的点位可形成一个分压点位,每个分压点位可产生对应的一个检测电压。从高压端34往低压端36的方向,相邻的两个分压电阻件30之间产生的分压点位可分别为第一点位用V1表示、第二点位用V2表示、第三点位用V3表示、和第四点位用V4表示。四个分压电位依次对应的检测电压分别为第一电压、第二电压、第三电压和第四电压。

请结合图3,在某些实施方式中,温度保护电路100包括电压选择单元38。电压选择单元38包括至少一个选择导通件40。选择导通件40连接保护触发单元14和对应的一个分压点位。选择导通件40用于选择性地导通或截断保护触发单元14和对应的一个分压点位。在电压选择单元38包括至少两个选择导通件40的情况下,至少两个选择导通件40被配置为按照预设顺序依次导通保护触发单元14和对应的一个分压点位并维持相应时长,且使得保护触发单元14仅连接一个分压点位。

如此,可通过选择导通件40将分压点位的检测电压导通至保护触发单元14。

具体地,在图3中,电压选择单元38设有四个选择导通件40,四个选择导通件40可分别为第一导通件42、第二导通件46、第三导通件48和第四导通件50。第一导通件42、第二导通件46、第三导通件48和第四导通件50可通过第一输入端18连接比较器16。第一导通件42可连接第一点位。第二导通件46可连接第二点位。第三导通件48可连接第三点位。第四导通件50可连接第四点位。在一个实施方式中,选择导通件40可导通保护触发单元14和对应的一个分压点位。在一个实施方式中,选择导通件40可截断保护触发单元14和对应的一个分压点位。

在一个实施方式中,第一导通件42可按照预设顺序通过源极导通连接保护触发单元14和漏极导通连接第一点位并维持相应时长,第二导通件46、第三导通件48和第四导通件50断开,使得保护触发单元14仅连接第一点位,确保将第一电压输送到保护触发单元14与电池116的当前温度的温变电压进行比较。

在一个实施方式中,第一导通件42可按照预设顺序通过源极导通连接保护触发单元14和漏极导通连接第一点位并维持相应时长,第二导通件46、第三导通件48和第四导通件50断开,使得保护触发单元14仅连接第一点位,确保将第一电压输送到保护触发单元14与电池116的当前温度的温变电压进行比较。

在一个实施方式中,第二导通件46可按照预设顺序通过源极导通连接保护触发单元14和漏极导通连接第二点位并维持相应时长,第一导通件42、第三导通件48和第四导通件50断开,使得保护触发单元14仅连接第二点位,确保将第二电压输送到保护触发单元14与电池116的当前温度的温变电压进行比较。

在一个实施方式中,第三导通件48可按照预设顺序通过源极导通连接保护触发单元14和漏极导通连接第三点位并维持相应时长,第一导通件42、第二导通件46和第四导通件50断开,使得保护触发单元14仅连接第三点位,确保将第三电压输送到保护触发单元14与电池116的当前温度的温变电压进行比较。

在一个实施方式中,第四导通件50可按照预设顺序通过源极导通连接保护触发单元14和漏极导通连接第四点位并维持相应时长,第一导通件42、第二导通件46和第三导通件48断开,使得保护触发单元14仅连接第四点位,确保将第四电压输送到保护触发单元14与电池116的当前温度的温变电压进行比较。

需要说明的是,选择导通件40包括PMOS管(P沟道型场效应晶体管)。第一导通件42具有第一栅极端52。第二导通件46具有第二栅极端54。第三导通件48具有第三栅极端56。第四导通件50具有第四栅极端58。

另外,在一个实施方式中,当第一栅极端52为高电平时,比较器16可用于检测是否触发低温充放电禁止保护,此时第一导通件42导通,第二导通件46、第三导通件48和第四导通件50断开。当电池116的当前温度高于低温充放电禁止保护阈值时,温变电压小于第一电压,比较器16的输出比较端22输出的电平为高电平,再经过第一反相器24的输出反相端26输出的保护触发信号的电平可变为低电平。当电池116的当前温度低于低温充放电禁止保护阈值时,温变电压大于第一电压,比较器16的输出比较端22输出的电平为低电平,再经过第一反相器24的输出反相端26输出的保护触发信号的电平可变为高电平。

在一个实施方式中,当第二栅极端54为高电平时,保护触发单元14可用于检测是否触发低温充电禁止保护,此时第二导通件46导通,第一导通件42、第三导通件48和第四导通件50断开。当电池116的当前温度高于低温充电禁止保护阈值时,温变电压小于第二电压,比较器16的输出比较端22输出的电平为高电平,再经过第一反相器24的输出反相端26输出的保护触发信号的电平可变为低电平。当电池116的当前温度低于低温充电禁止保护阈值时,温变电压大于第二电压,比较器16的输出比较端22输出的电平为低电平,再经过第一反相器24的输出反相端26输出的保护触发信号的电平可变为高电平。

在一个实施方式中,当第三栅极端56为高电平时,保护触发单元14可用于检测是否触发高温充电禁止保护,此时第三导通件48导通,第一导通件42、第二导通件46和第四导通件50断开。当电池116的当前温度低于高温充电禁止保护阈值时,温变电压大于第三电压,比较器16的输出比较端22输出的保护触发信号为低电平。当电池116的当前温度高于高温充电禁止保护阈值时,温变电压小于第三电压,比较器16的输出比较端22输出的保护触发信号为高电平。

在一个实施方式中,当第四栅极端58为高电平时,保护触发单元14可用于检测是否触发高温充放电禁止保护,此时第四导通件50导通,第一导通件42、第二导通件46和第三导通件48断开。当电池116的当前温度低于高温充放电禁止保护阈值时,温变电压大于第四电压,比较器16的输出比较端22输出的保护触发信号为低电平。当电池116的当前温度高于高温充放电禁止保护阈值时,温变电压小于第四电压,比较器16的输出比较端22输出的保护触发信号为高电平。

请结合图2和图3,在某些实施方式中,温度保护电路100包括采样单元60。采样单元60连接保护触发单元14。采样单元60用于在接收到采样检测信号的情况下,根据保护触发信号来输出采样信号。

如此,可通过采样处理避免持续检测而增加功耗。

具体地,在图2中,采样单元60可连接保护触发单元14。温度保护电路100可向采样单元60输送采样检测信号。在一个实施方式中,在采样单元60接收到采样检测信号的情况下,保护触发单元14可向采样单元60输送保护触发信号,采样单元60可根据保护触发信号来输出采样信号。也就是说,通过采样单元60进行采样处理,进而获取某个时间段的样本进行检测,无需一直地检测整个温度保护电路100,从而可避免持续检测而增加功耗。

请结合图3、图4和图6,在某些实施方式中,采样单元60包括至少一个采样件62。采样件62连接保护触发单元14。每个采样件62对应一个采样检测信号。在电压产生单元12产生至少两个检测电压的情况下,采样单元60包括至少两个采样件62,每个采样件62对应一个检测电压。采样单元60被配置为,在按照预设顺序确定其中一个检测电压且接收到一个采样检测信号的情况下,通过对应的一个采样件62根据保护触发信号来输出采样信号。

如此,有利于减少元件类型的复杂度和简化线路布局。

具体地,在图4中,采样单元60设有四个采样件62,四个采样件62可分别为第一采样件64、第二采样件66、第三采样件68和第四采样件70。在一个实施方式中,当第一栅极端52为高电平时,第一导通件42导通,可确定第一电压,比较器16根据第一电压和温变电压的比较,再经过第一反相器24的处理,可输出保护触发信号。第一采样件64可根据接收到保护触发信号和对应第一采样件64的采样检测信号,从而输出采样信号。在一个实施方式中,当第二栅极端54为高电平时,第二导通件46导通,可确定第二电压,比较器16根据第二电压和温变电压的比较,再经过第一反相器24的处理,可输出保护触发信号。第二采样件66可根据接收到保护触发信号和对应第二采样件66的采样检测信号,从而输出采样信号。在一个实施方式中,当第三栅极端56为高电平时,第三导通件48导通,可确定第三电压,比较器16根据第三电压和温变电压的比较,可输出保护触发信号。第三采样件68可根据接收到保护触发信号和对应第三采样件68的采样检测信号,从而输出采样信号。在一个实施方式中,当第四栅极端58为高电平时,第四导通件50导通,可确定第四电压,比较器16根据第四电压和温变电压的比较,可输出保护触发信号。第四采样件70可根据接收到保护触发信号和对应第四采样件70的采样检测信号,从而输出采样信号。

另外,采样件62包括触发器。采样件62具有第一采样输入端72、第二采样输入端74、采样连接端75和采样输出端76。请结合图6,在一个实施方式中,当第一栅极端52的电平为低电平时,第一导通件42断开,第一采样件64可接收到对应的一个采样检测信号,第一采样件64可被重置,第一采样件64的第二采样输入端74可变为低电平,第一采样件64的第一采样输入端72与第一采样件64的采样输出端76断开。当第一采样件64被重置时,第一采样件64的采样输出端76输出的采样信号为低电平。在一个实施方式中,当第一栅极端52的电平为高电平时,第一导通件42导通,第一电压可与温变电压在比较器16中进行比较。在第一电压小于温变电压时,输出比较端22输出的电平为低电平,最后可经输出反相端26输出的保护触发信号为高电平。第一采样件64可接收到对应的一个采样检测信号。第一栅极端52为高电平时,可存在预设时长。第一采样件64的采样连接端75可与第一栅极端52连接。第一采样件64的第二采样输入端74可在预设时长内由低电平变为高电平。第一采样件64的第一采样输入端72可与输出反相端26连接,第一采样件64的第一采样输入端72的电平可为高电平。第一采样件64的第一采样输入端72与第一采样件64的采样输出端76导通,第一采样件64的采样输出端76输出的采样信号为高电平。

在一个实施方式中,当第二栅极端54的电平为低电平时,第二导通件46断开,第二采样件66可接收到对应的一个采样检测信号,第二采样件66可被重置,第二采样件66的第二采样输入端74可变为低电平,第二采样件66的第一采样输入端72与第二采样件66的采样输出端76断开。当第二采样件66被重置时,第二采样件66的采样输出端76输出的采样信号为低电平。在一个实施方式中,当第二栅极端54的电平为高电平时,第二导通件46导通,第二电压可与温变电压在比较器16中进行比较。在第二电压小于温变电压时,输出比较端22输出的电平为低电平,最后可经输出反相端26输出的保护触发信号为高电平。第二采样件66可接收到对应的一个采样检测信号。第二栅极端54为高电平时,可存在预设时长。第二采样件66的采样连接端75可与第二栅极端54连接。第二采样件66的第二采样输入端74可在预设时长内由低电平变为高电平。第二采样件66的第一采样输入端72可与输出反相端26连接,第二采样件66的第一采样输入端72的电平可为高电平。第二采样件66的第一采样输入端72与第一采样件64的采样输出端76导通,第二采样件66的采样输出端76输出的采样信号为高电平。

在一个实施方式中,当第三栅极端56的电平为低电平时,第三导通件48断开,第三采样件68可接收到对应的一个采样检测信号,第三采样件68可被重置,第三采样件68的第二采样输入端74可变为低电平,第三采样件68的第一采样输入端72与第三采样件68的采样输出端76断开。当第三采样件68被重置时,第三采样件68的采样输出端76输出的采样信号为低电平。在一个实施方式中,当第三栅极端56的电平为高电平时,第三导通件48导通,第三电压可与温变电压在比较器16中进行比较。在第三电压大于温变电压时,最后可经输出比较端22输出的保护触发信号为高电平。第三采样件68可接收到对应的一个采样检测信号。第三栅极端56为高电平时,可存在预设时长。第三采样件68的采样连接端75可与第三栅极端56连接。第三采样件68的第二采样输入端74可在预设时长内由低电平变为高电平。第三采样件68的第一采样输入端72可与输出比较端22连接,第三采样件68的第一采样输入端72的电平可为高电平。第三采样件68的第一采样输入端72与第三采样件68的采样输出端76导通,第三采样件68的采样输出端76输出的采样信号为高电平。

在一个实施方式中,当第四栅极端58的电平为低电平时,第四导通件50断开,第四采样件70可接收到对应的一个采样检测信号,第四采样件70可被重置,第四采样件70的第二采样输入端74可变为低电平,第四采样件70的第一采样输入端72与第四采样件70的采样输出端76断开。当第四采样件70被重置时,第四采样件70的采样输出端76输出的采样信号为低电平。在一个实施方式中,当第四栅极端58的电平为高电平时,第四导通件50导通,第四电压可与温变电压在比较器16中进行比较。在第四电压大于温变电压时,最后可经输出比较端22输出的保护触发信号为高电平。第四采样件70可接收到对应的一个采样检测信号。第四栅极端58为高电平时,可存在预设时长。第四采样件70的采样连接端75可与第四栅极端58连接。第四采样件70的第二采样输入端74可在预设时长内由低电平变为高电平。第四采样件70的第一采样输入端72可与输出比较端22连接,第四采样件70的第一采样输入端72的电平可为高电平。第四采样件70的第一采样输入端72与第四采样件70的采样输出端76导通,第四采样件70的采样输出端76输出的采样信号为高电平。

请结合图2和图4,在某些实施方式中,温度保护电路100包括逻辑处理单元78。逻辑处理单元78用于接收至少两个采样件62输出的采样信号并生成保护动作信号。保护动作信号的电平状态对应保护触发信号的电平状态。

如此,可有利于减少线路数量。

具体地,在一个实施方式中,逻辑处理单元78可接收第一采样件64和第二采样件66输出的采样信号并生成保护动作信号。在一个实施方式中,逻辑处理单元78可接收第三采样件68和第四采样件70输出的采样信号并生成保护动作信号。在一个实施方式中,逻辑处理单元78可接收第一采样件64、第二采样件66、第三采样件68和第四采样件70输出的采样信号并生成保护动作信号。也就是说,通过逻辑处理单元78的处理效率,可有利于减少线路数量。

由于采样信号的电平与保护触发信号的电平一致,以及保护动作信号的电平与采样信号的电平一致,可使得保护动作信号的电平与保护触发信号的电平一致。在一个实施方式中,当保护触发信号的电平为低电平时,保护动作信号的电平为低电平。在一个实施方式中,当保护触发信号的电平为高电平时,保护动作信号的电平为高电平。

请结合图4和图5,在某些实施方式中,逻辑处理单元78包括至少一个逻辑处理子单元80。每个逻辑处理子单元80用于接收至少两个采样件62中对应的一部分输出的采样信号并生成对应的一个保护动作信号。

如此,可进一步提高处理效率,减少线路数量。

具体地,在图5中,逻辑处理单元78设有两个逻辑处理子单元80。两个逻辑处理子单元80可分别为第一子单元82和第二子单元。在一个实施方式中,一个逻辑处理子单元80可接收第一采样件64和第四采样件70中对应的一部分输出的采样信号并生成对应的一个保护动作信号。在一个实施方式中,一个逻辑处理子单元80可接收第二采样件66和第三采样件68中对应的一部分输出的采样信号并生成对应的一个保护动作信号。

逻辑处理子单元80具有第一逻辑处理输入端86、第二逻辑处理输入端88和逻辑处理输出端90。逻辑处理单元78还包括第二反相器92。第二反相器92具有反相输出端94。在一个实施方式中,第一采样件64的采样输出端76可连接第二子单元的第二逻辑处理输入端88。第四采样件70的采样输出端76可连接第二子单元的第一逻辑处理输入端86。第一采样件64和第四采样件70对应的一部分输出的采样信号经第二子单元逻辑处理后,可通过第二子单元的逻辑处理输出端90输出对应的一个保护动作信号。第二子单元的逻辑处理输出端90连接第二反相器92,保护动作信号经第二反相器92处理后从反相输出端94输出。在一个实施方式中,第二采样件66的采样输出端76可连接第一子单元82的第二逻辑处理输入端88。第三采样件68的采样输出端76可连接第一子单元82的第一逻辑处理输入端86。第二采样件66和第三采样件68对应的一部分输出的采样信号经第一子单元82逻辑处理后,可通过第一子单元82的逻辑处理输出端90输出对应的一个保护动作信号。第一子单元82的逻辑处理输出端90连接第二反相器92,保护动作信号经第二反相器92处理后从反相输出端94输出。

另外,在一个实施方式中,当第二采样件66的采样输出端76与第三采样件68的采样输出端76都为低电平时,经第一子单元82的处理后再输送到第二反相器92,最后从反相输出端94输出的电平为低电平。在一个实施方式中,当第二采样件66的采样输出端76为高电平或第三采样件68的采样输出端76为高电平时,经第一子单元82的处理后再输送到第二反相器92,最后从反相输出端94输出的电平为高电平。在一个实施方式中,当第一采样件64的采样输出端76与第四采样件70的采样输出端76都为低电平时,经第二子单元的处理后再输送到第二反相器92,最后从反相输出端94输出的电平为低电平。在一个实施方式中,当第一采样件64的采样输出端76为高电平或第四采样件70的采样输出端76为高电平时,经第二子单元的处理后再输送到第二反相器92,最后从反相输出端94输出的电平为高电平。

请参图1和图5,本发明实施方式的一种保护芯片200用于对电池116进行过温保护。保护芯片200包括上述任一个实施方式的温度保护电路100和逻辑控制电路102。逻辑控制电路102用于根据保护触发信号生成驱动信号。驱动信号用于执行过温保护操作。过温保护动作包括过温充电保护动作和过温充放电保护动作。在确定执行过温充电保护动作的情况下,保护芯片200被配置为使得从导电端114向电池116供电的通路断开。在确定执行过温充放电保护动作的情况下,保护芯片200被配置为使得从导电端114向电池116供电的通路以及从电池116向导电端114供电的通路断开。

上述保护芯片200,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池116的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池116当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元12来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

具体地,保护芯片200还包括CO端口104和DO端口106。在一个实施方式中,在确定执行过温充电保护动作的情况下,CO端口104输出低电平,DO端口106输出高电平,保护芯片200可使得从导电端114向电池116供电的通路断开,从而实现过温禁止充电保护。在一个实施方式中,在确定执行过温充放电保护动作的情况下,CO端口104输出低电平,DO端口106输出低电平,保护芯片200可使得从导电端114向电池116供电的通路以及从电池116向导电端114供电的通路断开,从而实现过温禁止充放电保护。

另外,在另一个实施方式中,在CO端口104和DO端口106都输出高电平时,保护芯片200可使得从导电端114向电池116供电的通路以及从电池116向导电端114供电的通路导通,电池116可进行充放电。

本发明实施方式的一种驱动回路300用于对电池116进行过温保护。驱动回路300包括上述实施方式的保护芯片200和控制导通部108。控制导通部108连接保护芯片200和电池116。在确定执行过温充电保护动作的情况下,保护芯片200用于驱动控制导通部108断开从导电端114向电池116供电的通路。在确定执行过温充放电保护动作的情况下,保护芯片200用于驱动控制导通部108断开从导电端114向电池116供电的通路以及从电池116向导电端114供电的通路。

上述驱动回路300,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池116的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池116当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元12来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

具体地,控制导通部108包括第一开关管110和第二开关管112。第一开关管110连接导电端114。第一开关管110连接第二开关管112。第二开关管112连接电池116。第一开关管110和第二开关管112连接保护芯片200。在一个实施方式中,在确定执行过温充电保护动作的情况下,保护芯片200可控制第一开关管110导通和第二开关管112断开,进而使得导电端114向电池116供电的通路断开,从而实现过温禁止充电保护。在一个实施方式中,在确定执行过温充放电保护动作的情况下,保护芯片200可控制第一开关管110和第二开关管112断开,进而使得导电端114向电池116供电的通路以及从电池116向导电端114供电的通路断开,从而实现过温禁止充放电保护。

请参图1,本发明实施方式的一种供电设备400包括电池116和上述实施方式的驱动回路300。驱动回路300连接电池116。

上述供电设备400,通过温变电压和所产生的检测电压来得到保护触发信号,由于温变电压与电池116的当前温度对应,从而可通过保护触发信号来反映电池116当前温度是否处于需要进行过温保护的程度,且可通过电压产生单元12来产生不同的检测电压,不需要通过重复设置整个电路结构来实现不同的温度保护功能,从而可简化电路结构,有利于减少功耗和尺寸面积。

具体地,供电设备400还包括本体(图未示)。电池116和驱动回路300可设置在本体内。在供电设备400向外界进行充放电时,可通过控制导通部108控制从导电端114向电池116供电的通路,以及从电池116向导电端114供电的通路的断开,从而可实现过温禁止充电保护和过温禁止充放电保护。

另外,本体内还包括电荷泵118、驱动电路124、过流保护电路120和电压检测电路122。电荷泵118可将电池116的电压泵高,可用于给驱动电路124供电,使其能够导通第一开关管110和第二开关管112来进行充放电。驱动电路124的电压来自于电荷泵118。驱动电路124可通过接收逻辑控制电路102的输出,从而控制CO端口104和DO端口106的输出来对供电设备400的充电和放电进行保护。过流保护电路120可用于通过检测电阻126的压差监控供电设备400的充放电电流大小,当充放电电流过大时通过逻辑控制电路102实现对供电设备400的充放电保护。电压检测电路122可通过检测电池116的电压大小实现对电池116的过充和过放保护。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一者实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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