用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包的利记博彩app
【专利说明】用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包
[0001]本申请是申请日为2010年2月5日、申请号为201010113663.6、题为“用于电池包的保护电路以及包括该保护电路的电池包”的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于电池包(battery pack)的保护电路以及包括该保护电路的电池包。
【背景技术】
[0003]安装在车辆内部的便携式电子装备暴露于车辆的内部热以及从外部(如直接的阳光照射)引入的外部热。
[0004]具体地讲，在车辆的使用过程中，便携式电子装备，如导航仪被安装在车辆内部。具体地讲，在夏天，车辆的内部温度可达60°C以上，在高温环境下使用导航仪。
[0005]在这样的导航仪中，包括保护电路和可充电电池单元(例如，锂离子电池或锂聚合物电池)的电池包向导航仪供电，从而导航仪能够在不使用车辆的电源的情况下运行若干小时。
[0006]然而，大多数用户通过将导航仪电连接到车辆的电源来向安装在车辆内部的导航仪供电。
[0007]在这种情况下，安装到导航仪的电池包被不断地充电，从而电池包的电池单元被充电至满充电电压。
[0008]然而，在夏季，当导航仪中所包括的电池包被留在高温的车辆内时，由于车辆的内部温度以及电池单元本身所产生的热，电池包变得过热。
[0009]在这种情况下，由于在高温下电池单元保持过热状态，所以产生膨胀现象(swelling phenomenon)，从而电池包会处于危险状态。
【发明内容】
[0010]因此，本发明的一方面在于提供一种用于电池包的保护电路，在高温环境下，所述保护电路能够停止电池单元的充电并强制性地使电池单元自放电，以阻止电池单元中产生膨胀现象，并提高电池单元的稳定性。
[0011]根据本发明的实施例，提供一种用于电池包的保护电路，所述电池包包括具有正极和负极的可充电电池单元，所述保护电路包括:自放电开关装置，电连接到电池单元的正极和负极；控制单元，电连接到电池单元和自放电开关装置，以根据电池单元的温度使自放电开关装置导通或截止。
[0012]所述保护电路还可包括:温度传感器，电连接到电池单元和控制单元。温度传感器检测电池单元的温度，如果检测的电池单元的温度在基准温度以上，则控制单元使自放电开关装置导通。
[0013]优选地，所述基准温度在45°C到70°C范围内，温度传感器包括热敏电阻。具体地讲，温度传感器还可包括用于设置检测温度的电阻器。
[0014]控制单元检测电池单元的电压，如果电池单元的电压在基准电压以上，则控制单元使自放电开关装置导通。
[0015]所述保护电路还可包括:自放电电阻器，电连接在电池单元和自放电开关装置之间。另外，所述保护电路还可包括:自放电指示元件，电连接在电池单元和自放电开关装置之间。
[0016]所述保护电路还可包括:电阻器，电连接在电池单元和自放电指示元件之间，用于保护自放电指示元件。另外，所述保护电路还可包括:充电开关装置，电连接在电池单元和控制单元之间。
[0017]在保护电路中，自放电开关装置电连接到充电开关装置，如果自放电开关装置导通，则充电开关装置截止，如果自放电开关装置截止，则充电开关装置导通。
[0018]在保护电路中，所述控制单元可包括:温度检测单元，电连接到温度传感器，以检测电池单元的温度；电压检测单元，电连接到电池单元，以检测电池单元的电压；驱动电路，电连接到充电开关装置和自放电开关装置，以根据由温度检测单元检测的温度和由电压检测单元检测的电压来使充电开关装置和自放电开关装置导通或截止。
[0019]根据本发明的实施例，还提供一种包括保护电路和具有正极和负极的可充电电池单元的电池包，所述保护电路包括:自放电开关装置，电连接到电池单元的正极和负极；控制单元，电连接到电池单元和自放电开关装置，以根据电池单元的温度使自放电开关装置导通或截止。
【附图说明】
[0020]从下面结合附图进行的详细描述，本发明的特点和方面将更明显，在附图中:
[0021]图1是根据本发明实施例的电池包的示意性框图；
[0022]图2是示出根据本发明实施例的电池包的操作顺序的流程图；
[0023]图3是示出根据本发明实施例的电池包的另一操作顺序的流程图。
【具体实施方式】
[0024]以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在本发明实施例中，相同或相似的标号指代相同或相似的元件。另外，将省略对相同或相似元件的详细描述。
[0025]图1是示出根据本发明实施例的电池包的结构的框图。
[0026]如图1所示，根据本发明实施例的电池包100包括:电池单元(battery cell) 110 ；保护电路200 ;正端子11，通过大电流路径10a电连接到电池单元110的正极111 ;负端子12，通过大电流路径10b电连接到电池单元110的负极112。
[0027]电池单元110是具有正极111和负极112的可充电电池。在本发明的一个实施例中，电池单元110是锂离子电池或锂聚合物电池，并且可具有这样的结构:电极组件和电解液被容纳于密封壳体中。尽管在示出本发明实施例的图1中显示了一个电池单元110，但是应该理解的是，多个电池单元可彼此并联或串联。
[0028]保护电路200包括充电/放电开关单元220、自放电开关装置230、控制单元240、温度传感器250、电流传感器260、自放电指示元件270和自放电电阻器280。另外，保护电路200包括:用于稳定开关的电容器223、用于保护指示元件的电阻器271、用于检测电压的电阻器291、用于稳定电压的电容器292和用于稳定充电/放电电压的电容器293。另外，温度传感器250包括热敏电阻(thermistor) 251和用于设置检测温度的电阻器252。
[0029]充电/放电开关单元220包括充电开关装置221和放电开关装置222。
[0030]充电开关装置221包括充电场效应晶体管(FET) 221a和充电FET的寄生二极管221b。这里，尽管充电FET的寄生二极管221b是制造充电FET 221a的制造工艺所需的必要元件，但是为了方便起见，将分开描述其结构元件。
[0031]充电FET 221a的漏极和源极连接到电池单元110的大电流路径10b。充电FET221a的栅极电连接到控制单元240，通过从控制单元240输出的控制信号来使充电FET221a导通或截止。例如，如果充电FET 221a接收到从控制单元240发送来的高电平信号，则充电FET 221a导通，以允许充电电流从充电器(未示出)流到电池单元110，或者允许放电电流从电池单元110流到外部负载(未示出)。在本发明的一个实施例中，可采用N沟道FET作为充电FET 221a来执行上述操作。
[0032]充电FET的寄生二极管221b与充电FET 221a并联电连接。充电FET的寄生二极管221b相对于电池单元110的放电电流的流动方向(图1中的顺时针方向)设置在正向偏压方向。因此，即使充电FET 221a已经由于电池单元110的过充电保护功能而截止，也可对电池单元110进行放电。
[0033]放电开关装置222包括放电场效应晶体管晶体管(FET) 222a和放电FET的寄生二极管222b。这里，尽管放电FET的寄生二极管222b是制造放电FET 222a的制造工艺所需的必要元件，但是为了方便起见，将分开描述其结构元件。
[0034]放电FET 222a的漏极和源极连接到电池单元110的大电流路径10b。放电FET222a的栅极电连接到控制单元240，通过从控制单元240输出的控制信号来使放电FET222a导通或截止。例如，如果放电FET 222a接收到从控制单元240发送来的高电平信号，则放电FET 222a导通，以允许放电电流从电池单元110流到外部负载(未示出)，或者允许放电电流从充电器(未示出)流到电池单元110。在本发明的一个实施例中，可采用N沟道FET作为放电FET 222a来执行上述操作。
[0035]放电FET的寄生二极管222b与