CN110999024B - 电池保护电路和包括该电路的电池组 - Google Patents

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Abstract

一种电池保护电路，包括：充电控制开关，串联连接到在配置有串联连接的多个电池单元的电池模块和多个电池组端子之间的大电流路径；电池控制器，用于基于电池单元的电池单元电压控制充电控制开关；和多个第一保护电路，连接到大电流路径上的各个电池单元，并基于电池单元当中的对应电池单元的电池单元电压来截断或允许流向对应电池单元的电流，其中第一保护电路分别包括串联连接在相邻电池单元之间或在电池单元中的一个和电池组端子当中的第一电池组端子之间的至少一个开关；和电池单元控制器，用于根据对应电池单元的电池单元电压来控制至少一个开关。

Description

电池保护电路和包括该电路的电池组
技术领域
示例性实施例涉及电池保护电路和包括该电路的电池组。
技术背景
二次电池表示交替重复充电和放电的电池。二次电池可以将化学能转变成电能，然后可以放电，并且当它在放电的同时被充以电能时，它可以再次以化学能的形式存储电能。
二次电池应用于各种便携式电子设备。例如，由彼此串联耦合的多个二次电池(以下称为电池单元)和充电和放电电路的组合配置的多串联结构电池组被安装到膝上型计算机。
热熔断器(thermal cut-off，TCO)可以被安装到由串联的方形电池或聚合物电池的连接配置的多串联结构电池组。TCO表示根据温度截断电流并确保电池安全免受诸如过度充电或短路等危险的一个元件。
TCO可通过温度来操作，因此它必须紧密附着在电池上，以便温度可以容易地从电池传递出来。由于这种特性，可以使用额外的辅助材料，诸如胶带或镍板，或者可能需要额外的工艺，诸如焊接、附接电池或贴胶带，以便将TCO安装在电池组上。此外，当TCO以错误的方式安装在电池上并且温度没有从电池充分传递时，TCO的保护操作可能无法正常工作。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种电池保护电路和包括该电路的电池组，该电池保护电路用于支持对多串联结构电池组中每个电池单元的保护操作。
技术方案
本发明的示例性实施例提供了一种电池保护电路，包括：充电控制开关，串联连接到在配置有串联连接的多个电池单元的电池模块和多个电池组端子之间的大电流路径；电池控制器，用于基于电池单元的电池单元电压来控制充电控制开关；和多个第一保护电路，连接到大电流路径上的各个电池单元，并且基于电池单元当中的对应电池单元的电池单元电压来截断或允许流向对应电池单元的电流，其中第一保护电路可以分别包括串联连接在相邻电池单元之间或者在电池单元中的一个和电池组端子当中的第一电池组端子之间的至少一个开关，和电池单元控制器，用于根据对应电池单元的电池单元电压控制至少一个开关。
电池保护电路还可以包括：串联连接到大电流路径的熔丝元件；和用于基于电池单元的电池单元电压来控制熔丝元件的第二保护电路。
熔丝元件可以包括：控制端子；至少一个加热电阻器，连接到控制端子，并根据施加到控制端子的电压来生成热量；和串联连接到大电流路径并通过加热电阻器生成热量而短路的熔丝。
第一保护电路和第二保护电路可以被独立驱动。
该至少一个开关可以是场效应晶体管。
该至少一个开关可以包括第一N沟道场效应晶体管，第一N沟道场效应晶体管包括漏极端子、连接到对应电池单元的第一电极的源极端子、和用于从电池单元控制器接收控制信号的栅极端子，并且控制在第一方向上流向对应电池单元的电流。
该至少一个开关还包括第二N沟道场效应晶体管，第二N沟道场效应晶体管包括连接到第一沟道场效应晶体管的漏极端子的漏极端子、连接到与对应电池单元相邻的电池单元或第一电池组端子的源极端子、和用于从电池单元控制器接收控制信号的栅极端子，并且控制在第二方向上流向对应电池单元的电流。
第一保护电路可以分别包括：第一电阻器，连接到对应电池单元的第二电极，并将对应电池单元的第二电极处的电压传递到电池单元控制器；电容器，连接在第一电阻器和对应电池单元的第一电极之间；和第二电阻器，连接到第二N沟道场效应晶体管的源极端子，并且与第一电阻器一起可作为限流电阻器操作。
对应电池单元的第一电极可以是对应电池单元的负电极。
本发明的另一个实施例提供了一种电池组，包括：电池模块，包括串联连接的多个电池单元；多个电池组端子；充电控制开关，串联连接到在电池模块和电池组端子之间的大电流路径；电池控制器，用于基于电池单元的电池单元电压控制充电控制开关；和多个第一保护电路，连接到大电流路径上的电池单元，并基于电池单元当中的对应电池单元的电池单元电压来截断或允许流向对应电池单元的电流，其中第一保护电路可以分别包括串联连接在彼此相邻的电池单元之间或者在电池单元中的一个和电池组端子当中的第一电池组端子之间的至少一个开关，和电池单元控制器，用于根据对应电池单元的电池单元电压来控制至少一个开关。
电池组还可以包括：串联连接到大电流路径的熔丝元件；以及用于基于电池单元的电池单元电压来控制熔丝元件的第二保护电路。
电池组的至少一个开关可以包括：第一N沟道场效应晶体管，包括漏极端子、连接到对应电池单元的第一电极的源极端子、和用于从电池单元控制器接收控制信号的栅极端子，并控制在第一方向上流向对应电池单元的电流；和第二N沟道场效应晶体管，包括连接到第一沟道场效应晶体管的漏极端子的漏极端子、连接到与对应电池单元相邻的电池单元或第一电池组端子的源极端子、和用于从电池单元控制器接收控制信号的栅极端子，并控制在第二方向上流向对应电池单元的电流。
电池组的第一保护电路还可以包括：第一电阻器，连接到对应电池单元的第二电极，并将对应电池单元的第二电极处的电压传递到电池单元控制器；电容器，连接在第一电阻器和对应电池单元的第一电极之间；和第二电阻器，连接到第二N沟道场效应晶体管的源极端子，并与第一电阻器一起可作为限流电阻器操作。
针对电池单元的过电压或低电压，电池控制器可以在电池单元控制器执行保护操作之前执行保护操作。
有益效果
根据示例性实施例的电池保护电路可以确保各个电池单元的安全，免受诸如过充电或短路的危险。
此外，与安装TCO的情况相比，根据示例性实施例的电池保护电路提供了容易的安装过程，并且不需要额外的辅助材料，从而降低了电池组的成本。
附图说明
图1示出了根据示例性实施例的电池组。
图2示出了图1所示电池组的详细电池单元保护电路。
图3示出了其上安装有根据示例性实施例的电池单元保护电路的保护电路模块PCB的示例。
具体实施方式
下文将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式修改，所有这些都不脱离本发明的精神或范围。
附图和描述在本质上被认为是说明性的，而不是限制性的，并且在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。因此，在前面的附图中使用的组成元件的附图标记可以用于后面的附图。
为了更好地理解和易于描述，附图中所示的每个配置的尺寸和厚度被任意示出，并且本发明不限于此。在附图中，为了清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度和面积被放大。
电连接两个组成元件包括直接连接两个组成元件以及用其间的另一个组成元件将它们连接。另一个组成元件可以包括开关、电阻器和电容器。当描述示例性实施例时，当没有提供直接连接的表达时，连接的表达表示电连接。
现在将参考附图描述根据示例性实施例的电池保护电路和包括该电池保护电路的电池组。
图1示出了根据示例性实施例的电池组，并且图2示出了图1所示电池组的详细电池单元保护电路。图3示出了其上安装有根据示例性实施例的电池单元保护电路的印刷电路板的示例。
参考图1和图2，电池组100可以包括电池模块10、接口30和电池保护电路。图1和图2中所示的组成元件并不总是需要的，因此根据示例性实施例的电池组可以被实施为包括更多或更少数量的组成元件。
电池模块10可以包括彼此串联连接的多个电池单元(Cell1和Cell2)。图1和图2例示了电池模块10包括两个电池单元，这是为了便于描述，并且本发明不限于此。根据另一个示例性实施例，电池模块可以包括彼此串联连接的至少三个电池单元。
接口30可以包括用于执行与外部设备的接口操作的多个端子。接口30可以包括用于向外部负载供应电能或从外部充电设备接收电能的电池组端子(P+和P-)以及用于与外部设备通信的通信端子T1和T2。
电池保护电路可以包括充电控制开关(charging control switch，C-SW)、放电控制开关(discharging control switch，D-SW)、熔丝元件(fuse element，F)、温度传感器(temperature sensor，TS)、分流电阻器(shunt resistor，SR)、电池控制器110、保护电路120以及电池单元保护电路131和132。
充电控制开关(C-SW)串联耦合到电池模块10的充电路径，并且它可以截断或供应电池模块10的充电电流。充电路径表示在通过电池组100的电池组端子(P+，P-)连接的充电设备(未示出)和电池模块10之间的电流流动路径，并且其将由充电设备所供应的充电电流传递到电池模块10。
放电控制开关(D-SW)串联耦合到电池模块10的放电路径，并且其可以截断或供应电池模块10的放电电流。放电路径表示在通过电池组100的电池组端子(P+，P-)连接的负载(未示出)和电池模块10之间的电流流动路径，并且其将由电池模块10所供应的放电电流传递到负载。
与电池组100中的其他电流流动路径相比，充电路径和放电路径具有流过该路径的相对较大的电流。在本说明书中，放电路径和充电路径将被称为大电流路径。
充电控制开关(C-SW)和放电控制开关(D-SW)可以分别包括场效应晶体管(FET)(C-FET和D-FET)和二极管D11和D12。
各个FET(C-FET和D-FET)串联耦合到大电流路径，并且它们可以根据从电池控制器110施加到控制端子的控制信号来截断或允许通过大电流路径所供应的电流(放电电流或充电电流)。
充电控制FET(C-FET)可以截断或允许由外部充电设备通过大电流路径10供应给电池模块的充电电流的流动。当充电控制FET(C-FET)导通时，充电控制FET(C-FET)的第一和第二端子可以导通，从而允许充电电流从充电设备通过大电流路径流到电池模块10。相反，当充电控制FET(C-FET)关断时，在充电设备和电池模块10之间的大电流路径上流动的充电电流的流动可能被截断。
放电控制FET(D-FET)可以截断或允许从电池模块10通过大电流路径供应给外部负载的放电电流的流动。当放电控制FET(D-FET)导通时，放电控制FET(D-FET)的第一和第二端子可以导通，因此放电电流可以通过大电流路径从电池模块10流向负载。相反，当放电控制FET(D-FET)关断时，流经电池模块10和负载之间的大电流路径的放电电流的流动可能被截断。
例如，参考图2，FET(D-FET和C-FET)被配置有N沟道FET。在这种情况下，每个FET的第一端子、第二端子和控制端子成为源极端子、漏极端子和栅极端子。而且，充电控制FET(C-FET)的漏极端子连接到放电控制FET(D-FET)的漏极端子，并且充电控制FET(C-FET)和放电控制FET(D-FET)的源极端子连接到电池模块10和电池组端子(P+)。
图1和图2例示了充电控制开关(C-SW)和放电控制开关(D-SW)连接在电池模块10的正电极和电池组100的正电池组端子(P+)之间，并且本发明不限于此。根据另一个示例性实施例，充电控制开关(C-SW)或放电控制开关(D-SW)可以连接在电池模块10的负电极和电池组100的负电极电池组端子(P-)之间。
二极管D11和D12是FET(C-FET和D-FET)的寄生二极管，并且它们被配置为使得电流可以在与电流被对应FET控制的方向相反的方向上流动。例如，二极管D11允许电流流过放电路径，并且二极管D12允许电流流过充电路径。
熔丝元件(F)串联连接到大电流路径，并且其可以截断电池模块10的大电流路径。
例如参考图2，熔丝元件(F)是自控保护(self control protection，SCP)元件，并且其可以包括串联连接到电池模块10的大电流路径的一对熔丝F1和F2，以及并联连接到熔丝F1和F2的加热电阻器RF1和RF2。
构成熔丝元件(F)的一对熔丝F1和F2串联耦合在电池模块10的正电极和正电池组端子(P+)之间。加热电阻器RF1和RF2并联连接在设置在第一熔丝F1和第二熔丝F2之间的节点和熔丝元件(F)的控制端子之间。加热电阻器RF1和RF2根据施加到熔丝元件(F)的控制端子的电压来生成热量，并且熔丝F1和F2可以通过加热电阻器RF1和RF2的加热而熔化，并且可以截断电池模块10的大电流路径。
温度传感器(TS)检测电池模块10周围的温度，并将该温度传递到电池控制器110。
分流电阻器(SR)表示电流感测电阻器，并且其可以串联连接到大电流路径，并且可以用于测量流经大电流路径的电流(充电电流或放电电流)。
例如，参考图1和图2，分流电阻器(SR)可以连接在电池模块10的负电极和负电极电池组端子(P-)之间。然而，本发明不限于此，并且根据另一个示例性实施例，分流电阻器(SR)可以连接到电池模块10的正电极和正电池组端子(Pack+)之间的大电流路径。
电池控制器110可以控制电池保护电路的一般操作。
电池控制器110可以包括电压检测电路(未示出)，该电压检测电路通过电压测量端子连接到构成电池模块10的电池单元(Cell1和Cell2)。电压检测电路可以检测构成电池模块10的各个电池单元(Cell1和Cell2)的电池单元电压，以及电池模块10的相应端部的电压。
电池控制器110可以包括通过电流测量端子电连接到分流电阻器(SR)的相应端部的电流检测电路(未示出)。电流检测电路可以测量流向分流电阻器(SR)的电流。分流电阻器(SR)设置在电池模块10和电池组端子中的一个(Pack-)之间的大电流路径上，因此电流检测电路可以通过测量流向分流电阻器(SR)的电流来测量流经大电流路径的电流(充电电流或放电电流)。
电池控制器110可以通过温度传感器(TS)检测电池模块10周围的温度。
电池控制器110可以基于电池单元(Cell1和Cell2)的电池单元电压、电池模块10的模块电压、流向大电流路径的电流大小以及电池模块10周围的温度来获得构成电池模块10的各个电池单元(Cell1和Cell2)的充电状态(states of charge，SOC)或电池模块10。此外，电池控制器110可以通过基于电池模块10或电池模块10的各个电池单元(Cell1和Cell2)的充电状态(SOC)向充电控制开关(C-SW)或放电控制开关(D-SW)输出控制信号来控制充电控制开关(C-SW)或放电控制开关(D-SW)的导通/关断。
电池控制器110可以控制充电控制开关(C-SW)、放电控制开关(D-SW)或熔丝元件(F)，以执行保护操作，用于保护电池模块10免受过电压、过电流或短路。
例如，电池控制器110将通过电压检测电路检测的电池单元电压与用于确定由过充电引起的过电压的第一参考电压和用于确定由过放电引起的低电压的第二参考电压进行比较。当根据比较结果确定当前电池模块10处于过电压状态时，电池控制器110可以关断充电控制开关(C-SW)，或者关断充电控制开关(C-SW)和放电控制开关(D-SW)。此外，当电池模块10被确定为处于过电压状态时，电池控制器110可以控制熔丝元件(F)来截断大电流路径。当根据比较结果确定电池模块10处于低电压状态时，电池控制器110可以关断放电控制开关(D-SW)、或者关断充电控制开关(C-SW)和放电控制开关(D-SW)。
另外，例如，电池控制器110基于流向大电流路径的电流来检测电池模块10的过电流(过充电电流或过放电电流)状态，并且当电池模块10处于过电流状态时，其可以关断充电控制开关(C-SW)，或者其可以关断充电控制开关(C-SW)和放电控制开关(D-SW)。当电池模块10被确定为处于过电流状态时，电池控制器110还可以通过控制熔丝元件(F)来截断大电流路径。
另外，例如，电池控制器110可以基于流向大电流路径的电流或电池模块10周围的温度来检测电池组100中的短路缺陷，并且当检测到缺陷时，其可以控制熔丝元件(F)来截断大电流路径。
电池控制器110可以基于各个电池单元(Cell1和Cell2)的电池单元电压来控制用于执行电池模块10的电池单元平衡的电池单元平衡电路(未示出)的操作。
电池控制器110可以通过电池组100的通信端子T1和T2连接到外部设备，以与外部设备通信。
电池控制器110的相应功能可以由用至少一个中央处理单元(CPU)、芯片组、微控制器单元(MCU)或微处理器实现的处理器来执行。
保护电路120包括连接到构成电池模块10的各个电池单元(Cell1和Cell2)的电压检测电路(未示出)，并且其可以通过电压检测电路来检测电池单元(Cell1和Cell2)的电池单元电压。
保护电路120基于各个电池单元(Cell1和Cell2)的电池单元电压来检测各个电池单元(Cell1和Cell2)的过电压状态，并且当特定电池单元进入过电压状态时，其可以控制熔丝元件(F)来截断大电流路径。
电池单元保护电路131和132可以基于各个电池单元(Cell1和Cell2)的电池单元电压来检测各个电池单元(Cell1和Cell2)的过电压、短路和过电流(过充电电流或过放电电流)状态，并且其可以基于检测结果执行保护操作。也就是说，当对应电池单元处于过电压、过流或短路状态时，各个电池单元保护电路131和132可以通过打开在电池单元131和132之间流过电流的大电流路径来截断电池单元131和132之间的电流流动。
各个电池单元保护电路131和132可以在电池单元之间或者在电池单元和大电流路径上的电池组端子之间串联耦合。例如参考图2，各个电池单元保护电路131和132串联耦合在电池单元(Cell1)和电池单元(Cell2)之间以及电池单元(Cell2)和电池组端子(P-)之间。
图2例示了各个电池单元保护电路131和132连接到对应电池单元的负电极，本发明不限于此，并且电池单元保护电路可以连接到对应电池单元的正电极。在这种情况下，电池单元保护电路131可以连接在对应电池单元(Cell1)的正电极和正电池组端子(P+)之间，并且电池单元保护电路132可以连接在对应电池单元(Cell2)的正电极和相邻电池单元(Cell1)的负电极之间。当各个电池单元保护电路131和132连接到对应电池单元的正电极时，电池保护电路还可以包括电压放大电路，以便控制电池单元保护电路131和132中的开关元件(FET21和FET22)。
各个电池单元保护电路131和132可以包括具有公共漏极结构的多个FET(FET21和FET22)、电池单元控制器210、多个电阻器R21和R22以及电容器C21。
各个FET(FET21和FET22)串联耦合到大电流路径上的对应电池单元，并且它们可以允许或截断电流(充电电流或放电电流)流向大电流路径。
第一FET(FET21)表示对应电池单元的放电控制开关，并且其可以截断或允许通过大电流路径供应给外部负载的放电电流的流动。当第一FET(FET21)导通时，第一FET(FET21)的第一和第二端子可以导通，因此放电电流可以通过大电流路径流向负载。当第一FET(FET21)关断时，在大电流路径上流动的放电电流的流动可能被截断。
第二FET(FET22)可以通过使用对应电池单元的充电控制开关来截断或允许由外部充电设备通过大电流路径供应的充电电流的流动。当第二FET(FET22)导通时，第二FET(FET22)的第一和第二端子导通，因此由充电设备所供应的充电电流可以流经大电流路径。当第二FET(FET22)关断时，在大电流路径上流动的充电电流的流动可能被截断。
例如，参考图2，各个FET(FET21和FET22)被配置有N沟道FET。在这种情况下，每个FET(FET21和FET22)的第一端子、第二端子和控制端子变成源极端子、漏极端子和栅极端子。此外，第一和第二FET(FET21和FET22)的漏极端子彼此连接，并且第一和第二FET(FET21和FET22)的源极端子分别连接到对应电池单元的负电极和相邻电池单元的正电极(或负电极电池组端子(P-))。
电池单元控制器210连接到对应电池单元的相应端部，以检测对应电池单元的电池单元电压。此外，电池单元控制器210基于对应电池单元的电池单元电压来检测对应电池单元的过电压、短路和过电流(过充电电流或过放电电流)状态，并基于该检测来控制第一和第二FET(FET21和FET22)的导通/关断。
例如，当对应电池单元处的电压等于或大于预定过电压时，电池单元控制器210可以关断作为充电控制FET的第二FET(FET22)，以截断充电电流的流动。在这种情况下，当对应电池单元处的电压变得小于过电压时，第二FET(FET22)可以被导通，以允许对应电池单元的充电电流的流动。这里，电池单元控制器210用来确定对应电池单元的过电压状态的参考电压(过电压)可以被设置为大于电池控制器110用来确定多个电池单元的过电压的第一参考电压。然后，电池控制器110可以在电池单元控制器210可能这么做之前执行过电压的保护操作。
此外，当对应电池单元的电压等于或小于预定低电压时，电池单元控制器210可以关断作为放电控制FET的第一FET(FET21)，以截断放电电流的流动。在这种情况下，当对应电池单元的电压变得大于低电压时，第一FET(FET21)可以导通以允许对应电池单元的放电电流的流动。这里，电池单元控制器210用来确定对应电池单元的低电压状态的参考电压(低电压)可以被设置为小于电池控制器110用来确定多个电池单元的低电压的第二参考电压。然后，电池控制器110可以在电池单元控制器210可能这么做之前执行低电压的保护操作。
第一和第二FET(FET21和FET22)以及电池单元控制器210可以实现为单个集成电路(integrated circuit，IC)200。为了便于描述，配置有第一和第二FET(FET21和FET22)以及电池单元控制器210的IC路将被称为保护IC。
保护IC 200可以包括连接到对应电池单元的正电极的VDD端子、用于感测对应电池单元的充电和放电状态的V-端子、用于连接对应电池单元的负电极和第一FET(FET21)的源极端子的S1端子、以及用于连接相邻电池单元的正电极和第二FET(FET22)的源极端子的S2端子。
第一电阻器R21包括连接到对应电池单元的正电极的第一端子和连接到对应保护IC 200的VDD端子的第二端子，并且其可以通过VDD端子将对应电池单元的正电极处的电压传递到保护IC 200中的电池单元控制器210。
电容器C21连接在保护IC 200的VDD端子(或第一电阻器R21的第二端子)和保护IC200的S1端子之间，并且其可以与第一电阻器R21一起稳定输入到保护IC 200的电压(对应电池单元的相应端部的电压)。
第二电阻器R22连接在保护IC 200的S2端子(第二FET(FET22)的源极端子)和保护IC 200的V-端子之间，并且当超过保护IC 200的绝对最大速率的高压充电设备反向连接时，其可以与第一电阻器R21一起作为限流电阻器工作。
如图3所示，电池单元保护电路131和132可以被安装在印刷电路板(printedcircuit board，PCB)300上，该印刷电路板300上设置有电池保护电路。
图3示出了其上设置有电池保护电路的PCB 300的示例，例示了省略了电池保护电路120的一些组成元件(例如，保护电路120)的状态。参考图3，PCB 300包括多个导电翼片(NT1-NT4)，并且相应的导电翼片(NT1-NT4)结合到对应电池单元的正电极或负电极。此外，包括保护IC 200、第一和第二电阻器R21和R22以及电容器C21的电池单元保护电路131和132被安装在PCB 300上。
如上所述，与TCO不同，电池单元保护电路131和132可以被安装在印刷电路板300上，并且它们不需要设置成接触各个电池单元。因此，与使用TCO对每个电池单元执行保护操作的传统电池组相比，电池组100的组装复杂性和成本可以降低。
另外，与使用TCO的传统电池组相比，由周围温度引起的影响被降低，从而提高了电池保护操作的准确性。
保护IC 200的电池控制器110、保护电路120和电池单元控制器210可以支持它们的保护功能。也就是说，保护IC 200的电池控制器110、保护电路120和电池单元控制器210中的一个发生故障而不能执行电池保护功能，其余的执行电池保护功能以确保电池组100的安全。为此，保护IC 200的电池控制器110、保护电路120和电池单元控制器210被独立驱动。
附图和本发明的示例性实施例仅仅是本发明的示例，并且用于描述本发明，但是不限制由所附权利要求限定的本发明的范围。因此，本领域普通技术人员将理解，可以进行各种修改和等效实施例。因此，本发明的技术范围可以由所附权利要求的技术思想来限定。
<符号描述>
10：电池模块
30：接口
100：电池组
110：电池控制器
120：保护电路
131、132：电池单元保护电路
300：印刷电路板
310：电池单元控制器
400：PCB
C-SW：充电控制开关
D-SW：放电控制开关
F：熔丝元件
TS：温度传感器
FET21：第一FET
FET22：第二FET
R21：第一电阻器
R22：第二电阻器
C21：电容器
D21、D22：寄生二极管

Claims (15)

1.一种电池保护电路，包括：
充电控制开关，串联连接到在配置有串联连接的多个电池单元的电池模块和多个电池组端子之间的大电流路径；
电池控制器，用于基于所述多个电池单元中的全部电池单元的电池单元电压来控制所述充电控制开关；和
第一保护电路，其中所述第一保护电路被配置为基于所述多个电池单元当中的第一电池单元的电池单元电压来截断或允许在所述多个电池单元当中的彼此相邻的所述第一电池单元和第二电池单元之间流动的电流，
其中所述第一保护电路包括：
至少一个开关，串联连接在所述第一电池单元和所述第二电池单元之间，和
电池单元控制器，用于根据所述第一电池单元的电池单元电压来控制所述至少一个开关。
2.根据权利要求1所述的电池保护电路，还包括：
熔丝元件，串联连接到所述大电流路径；和
第二保护电路，用于基于所述多个电池单元的电池单元电压来控制所述熔丝元件。
3.根据权利要求2所述的电池保护电路，其中
所述熔丝元件包括：
控制端子；
至少一个加热电阻器，连接到所述控制端子，并根据施加到所述控制端子的电压来生成热量；和
熔丝，串联连接到所述大电流路径，并通过所述至少一个加热电阻器生成热量而短路。
4.根据权利要求2所述的电池保护电路，其中
第一保护电路和第二保护电路被独立驱动。
5.根据权利要求1所述的电池保护电路，其中
所述至少一个开关是场效应晶体管。
6.根据权利要求5所述的电池保护电路，其中
所述至少一个开关包括用于控制在第一方向上流向对应电池单元的电流的第一N沟道场效应晶体管，并且
其中，第一N沟道场效应晶体管包括漏极端子、连接到所述第一电池单元的第一电极的源极端子、和用于从所述电池单元控制器接收控制信号的栅极端子。
7.根据权利要求6所述的电池保护电路，其中
所述至少一个开关还包括用于控制在第二方向上流向所述第一电池单元的电流的第二N沟道场效应晶体管，并且
其中，第二N沟道场效应晶体管包括连接到第一沟道场效应晶体管的漏极端子的漏极端子、连接到所述第二电池单元的源极端子、和用于从所述电池单元控制器接收控制信号的栅极端子。
8.根据权利要求7所述的电池保护电路，其中
第一保护电路包括：
第一电阻器，连接到所述第一电池单元的第二电极，并将所述第一电池单元的第二电极处的电压传递到所述电池单元控制器；
电容器，连接在第一电阻器和所述第一电池单元的第一电极之间；和
第二电阻器，连接到第二N沟道场效应晶体管的源极端子，并且与第一电阻器一起可作为限流电阻器操作。
9.根据权利要求6所述的电池保护电路，其中
所述第一电池单元的第一电极是所述第一电池单元的负电极。
10.根据权利要求1所述的电池保护电路，其中
当所述多个电池单元的过电压或低电压发生时，所述电池控制器在所述电池单元控制器开始保护操作之前开始保护操作，
其中，过电压大于第一预定电压，并且低电压小于第二预定电压。
11.一种电池组，包括：
电池模块，包括串联连接的多个电池单元；
多个电池组端子；
充电控制开关，串联连接到在所述电池模块和所述电池组端子之间的大电流路径；
电池控制器，用于基于所述多个电池单元中的全部电池单元的电池单元电压来控制所述充电控制开关；和
第一保护电路，其中所述第一保护电路被配置为基于所述多个电池单元当中的第一电池单元的电池单元电压来截断或允许在所述多个电池单元当中的彼此相邻的所述第一电池单元和第二电池单元之间流动的电流，
其中第一保护电路包括：
至少一个开关，串联连接在所述第一电池单元和所述第二电池单元之间，和
电池单元控制器，用于根据所述第一电池单元的电池单元电压来控制所述至少一个开关。
12.根据权利要求11所述的电池组，还包括：
熔丝元件，串联连接到所述大电流路径；和
第二保护电路，用于基于所述多个电池单元的电池单元电压来控制所述熔丝元件。
13.根据权利要求11所述的电池组，其中
所述至少一个开关包括：
第一N沟道场效应晶体管，用于控制在第一方向上流向所述第一电池单元的电流，其中，所述第一N沟道场效应晶体管包括漏极端子、连接到所述第一电池单元的第一电极的源极端子、和用于从所述电池单元控制器接收控制信号的栅极端子；和
第二N沟道场效应晶体管，用于控制在第二方向上流向所述第一电池单元的电流，其中，所述第二N沟道场效应晶体管包括连接到第一N沟道场效应晶体管的漏极端子的漏极端子、连接到所述第二电池单元的源极端子、和用于从所述电池单元控制器接收控制信号的栅极端子。
14.根据权利要求13所述的电池组，其中
第一保护电路还包括：
第一电阻器，连接到所述第一电池单元的第二电极，并将所述第一电池单元的第二电极处的电压传递到所述电池单元控制器；
电容器，连接在第一电阻器和所述第一电池单元的第一电极之间；和
第二电阻器，连接到第二N沟道场效应晶体管的源极端子，并与第一电阻器一起可作为限流电阻器操作。
15.根据权利要求11所述的电池组，其中
当所述多个电池单元的过电压或低电压发生时，所述电池控制器被配置为在所述电池单元控制器执行保护操作之前执行保护操作，
其中，过电压大于第一预定电压，并且低电压小于第二预定电压。
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