CN113690965A - 一种保护电路及电路板、电池管理***与电池包 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种保护电路及电路板、电池管理***与电池包。保护电路包括熔断模块、开关模块和控制单元，熔断模块用于分别与电芯模组、外部设备以及开关模块电连接，其中，外部设备包括用电设备或充电设备，开关模块用于分别与电芯模组、外部设备以及控制单元电连接，开关模块被配置为根据控制单元输出的控制信号实现断开或闭合。通过上述方式，能够降低保护电路的成本。

Description

一种保护电路及电路板、电池管理***与电池包

技术领域

本申请涉及电子电路领域，特别是涉及一种保护电路及电路板、电池管理***与电池包。

背景技术

电池管理***(Battery Management System，BMS)，是对电池进行管理的***，主要目的是防止电池出现过度充电和过度放电，降低安全风险，提高电池的使用寿命。在传统的设计中，在主回路发生过电流、过电压或过温时，BMS会通过关断功率开关管和熔断保险丝，以此实现对电池的保护。

发明内容

本申请的发明人在实现本申请实施例的过程中，发现：目前，在电池管理***中功率开关管相当于与外部设备串联，存在因电流、时间无法满足断开条件，导致功率开关管无法正常断开，使得发生对电池包和外部设备保护失效的风险，同时，在电池管理***中保险丝的外壳部分通常采用陶瓷外壳或塑料外壳，导致其成本较高，并且，在持续的过电流、过充电压和过温后，电池包还可能会发生燃爆。

本申请实施例旨在提供一种保护电路及电路板、电池管理***与电池包，能够降低保护电路的成本。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种保护电路，包括熔断模块、开关模块和控制单元。熔断模块用于分别与电芯模组、外部设备以及开关模块电连接，其中，外部设备包括用电设备或充电设备。开关模块用于分别与电芯模组以及控制单元电连接，开关模块被配置为根据控制单元输出的控制信号实现断开或闭合。

在该保护电路分别连接上外部设备以及电芯模组后，如果主回路中发生过电流、过电压或过温等异常情况，则控制单元会输出第一控制信号控制开关模块中处于断开状态的开关单元闭合，以使熔断模块熔断，从而，断开电芯模组所提供的输入电压，能够减少电芯模组因过电流、过电压或过温等因素而发生燃爆的可能性。

在一种可选的方式中，熔断模块包括第一熔断模块，第一熔断模块包括两个第一熔丝单元。开关模块包括第一开关单元和第二开关单元。一个第一熔丝单元与电芯模组电连接，另一个第一熔丝单元与外部设备连接，两个第一熔丝单元之间的连接点与第一开关单元电连接，其中，第二开关单元设置于第一熔断模块与电芯模组之间，或设置于第一熔断模块与外部设备之间。

若保护电路所连接的外部设备为用电设备时，控制单元向第一开关单元输出控制信号，使第一开关单元闭合，能够使第一个第一熔丝单元熔断，以断开电芯模组所提供的电压；若保护电路所连接的外部设备为充电设备，当第二开关单元不受控制单元控制而处于失效状态，无法从闭合变为断开时，控制单元向第一开关单元输出控制信号，使第一开关单元闭合，可使第二个第一熔丝单元熔断，以断开充电设备所提供的输电压。从而，能够进一步减少电芯模组因过充、过电流、过电压或过温等因素而发生燃爆的可能性。其次，第一开关单元不在电芯模组与外部设备构成的充放电主回路中，不受充放电主回路中电流或电压的干扰，仅受控制单元驱动，控制准确性高。

在一种可选的方式中，熔断模块包括第二熔断模块和第三熔断模块，第二熔断模块包括第二熔丝单元，第三熔断模块包括第三熔丝单元。开关模块包括第一开关单元和第二开关单元。第二熔丝单元与电芯模组电连接，第三熔丝单元与外部设备电连接，第二熔丝单元通过第二开关单元与第三熔丝单元串联。第二熔丝单元与第二开关单元的连接点与第一开关单元电连接。

若保护电路所连接的外部设备为用电设备时，控制单元向第一开关单元输出控制信号，使第一开关单元闭合时，能够使第二熔丝单元熔断，以断开电芯模组所提供的电压；若保护电路所连接的外部设备为充电设备，当第二开关单元不受控制单元控制而处于失效状态，无法从闭合变为断开时，控制单元向第一开关单元输出控制信号，使第二开关单元闭合时，可使第三熔丝单元熔断，以断开充电设备所提供的电压。从而，能够进一步减少电芯模组因过电流、过电压或过温等因素而发生燃爆的可能性。其次，第一开关单元不在电芯模组与外部设备构成的充放电回路中，不受充放电回路中电流或电压的干扰，仅受控制单元驱动，控制准确性高。

在一种可选的方式中，第一熔丝单元、第二熔丝单元、第三熔丝单元中的至少一熔丝单元包括设于电路板上的金属单元。

在一种可选的方式中，第一熔丝单元、第二熔丝单元、第三熔丝单元中至少一熔丝单元包括：熔丝和包覆于熔丝的绝缘层，绝缘层通过将绝缘材料设于熔丝的周边固化形成。

该保护电路中熔丝单元采用由绝缘材料形成的绝缘层代替了保险丝的陶瓷外壳或塑料外壳，结构更加简单，成本也较低。

在一种可选的方式中，熔丝固定连接设于电路板上，绝缘层包覆熔丝的至少部分结构，绝缘层设于熔丝和电路板。

在一种可选的方式中，熔丝单元还包括第一电极与第二电极。第一电极与第二电极设于电路板上，且熔丝设于第一电极与第二电极之间。

在一种可选的方式中，保护电路还包括限流模块。限流模块分别与熔断模块以及开关模块电连接。

在一种可选的方式中，限流模块包括第三电阻。第三电阻的第一端与熔断模块电连接，第三电阻的第二端与开关模块电连接。

在一种可选的方式中，限流模块还包括电感，电感与第三电阻串联连接。

在一种可选的方式中，第一开关单元分别与电芯模组的正极、控制单元和电芯模组的负极连接，其中，第一开关单元与电芯模组中任一电芯的负极电连接。

在一种可选的方式中，第一开关单元包括第一开关管，所述第一开关管包括两个晶体管。两个晶体管的第一端电连接，两个晶体管的第二端电连接。至少一个晶体管的第一端与控制单元电连接，一个晶体管的第三端与电芯模组的正极电连接，另一个晶体管的第三端与电芯模组中任一电芯的负极电连接。

在两个晶体管中，无论哪个晶体管的第三端为高电平，在控制单元输出第一控制信号的驱动下均可使得两个晶体管导通，即使得第一开关管能够双向导通。从而，无论电芯模组在充电过程中还是放电过程中，当出现过电流、过充、过电压，或，当温度过高时，控制单元都可以通过给任一晶体管的第一端施加驱动电压控制两个晶体管导通，以使得熔断模块短路而被迅速熔断，从而，能够减少电芯模组因过充、过电流、过电压或过温而发生燃爆的可能性。并且，第一开关管结构简单，无需复杂连接结构即可实现双向导电。

在一种可选的方式中，第一开关单元包括第四开关管与第五开关管。第四开关管的第一端和/或第五开关管的第一端与控制单元电连接，第四开关管的第二端与电芯模组的正极连接，第四开关管的第三端与第五开关管的第三端连接，第五开关管的第二端与电芯模组中任一电芯的负极电连接。

在一种可选的方式中，第一开关单元包括第六开关管与第一二极管。第六开关管的第一端与控制单元电连接，第六开关管的第二端与第一二极管的阳极连接，第六开关管的第三端与电芯模组的正极连接，第一二极管的阴极与电芯模组中任一电芯的负极电连接。

在一种可选的方式中，第一开关单元包括N个并联连接的第七开关管，其中，N为大于1的正整数。第七开关管的第一端与控制单元连接，第七开关管的第二端与电芯模组中任一电芯的负极电连接，第七开关管的第三端与电芯模组的正极连接。

在一种可选的方式中，第二开关单元包括第二开关管与第三开关管。第二开关管的第一端与控制单元电连接，第二开关管的第二端与第三开关管的第二端电连接，第二开关管的第三端与电芯模组电连接，第三开关管的第一端与控制单元电连接，第三开关管的第三端与外部设备电连接。

在一种可选的方式中，保护电路还包括检测模块。检测模块用于分别与电芯模组和外部设备电连接，且检测模块还与控制单元电连接。检测模块检测用于检测保护电路的电流。

在一种可选的方式中，检测模块包括分流器，分流器与控制单元电连接。分流器的第一端与电芯模组的负极电连接，分流器的第二端与外部设备的负极电连接。

第二方面，本申请提供一种电路板，包括基板以及如第一方面的保护电路。其中，保护电路设置与基板上。

第三方面，本申请提供一种电池管理***，包括如第二方面的电路板。

第四方面，本申请提供一种电池包，包括电芯模组以及如第三方面的电池管理***。其中，电池管理***与电芯模组电连接，且电芯模组包括至少一个电芯。

第五方面，本申请提供一种用电装置，包括负载以及如第四方面的电池包。其中，电池包用于为负载供电。

本申请一个或多个实施例包括如下有益效果：本申请提供的保护电路包括熔断模块、开关模块和控制单元，熔断模块分别与电芯模组、外部设备以及开关模块电连接，开关模块与电芯模组电连接，且开关模块受控于控制单元。在正常情况下，开关模块中的第一开关模块保持断开，当电芯模组发生过充、过电流、过电压或过温等异常时，控制单元控制开关模块中在正常情况下保持断开的开关单元闭合，以使得熔断模块因短路而发生熔断，进而断开电芯模组和外部设备的连接，可减少电芯模组因过充、过流、过电压或过温等因素而发生燃爆的可能性。其次，熔断模块中的熔丝单元包括熔丝和包覆于熔丝的绝缘层，相对于采用陶瓷外壳或塑料外壳的保险丝，熔丝单元的结构更为简单，且成本更低。再者，开关模块中在正常情况下保持断开的开关单元不在电芯模组与外部设备构成的充放电回路中，不受充放电回路中电流或电压的干扰，仅受控制单元驱动，控制准确性高。此外，在两个晶体管中，无论哪个晶体管的第三端为高电平，在控制单元所输出的第一控制信号的驱动下均可使得两个晶体管导通，即使得第一开关管能够双向导通。从而，无论电芯模组在充电过程中还是放电过程中，当出现过电压、过电流、过充电，或，当温度过高时，都可以通过控制单元给任一晶体管的第一端施加驱动电压控制两个晶体管导通，以使得保护电路连通，即熔断模块将被迅速熔断，从而，减少电芯模组因过电流、过电压或过温等异常情况而发生燃爆的可能性。并且，第一开关管结构简单，无需复杂连接结构即可实现双向导电。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的保护电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一熔断单元的结构示意图；

图4为本申请另一实施例提供的第一熔断单元的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第一开关管的结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的保护电路的结构示意图；

图7为本申请又一实施例提供的保护电路的结构示意图；

图8为本申请又一实施例提供的保护电路的结构示意图；

图9为本申请另一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图10为本申请实施例提供的电路板的结构示意图；

图11为本申请又一实施例提供的保护电路的结构示意图；

图12为本申请又一实施例提供的保护电路的结构示意图；

图13为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图14为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图15为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图16为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图17为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图18为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图19为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图20为本申请又一实施例提供的保护电路的电路结构示意图；

图21为本申请又一实施例提供的保护电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的保护电路的结构示意图。如图1所示，该保护电路100包括第一熔断单元10、第一开关单元20、与控制单元30。

其中，第一熔断单元10的第一端用于与电芯模组200的第一端电连接，第一熔断单元10与第一开关单元20串联连接，即第一熔断单元10第二端与第一开关单元20的第二端连接于第一连接点P1，第一开关单元20的第三端用于与电芯模组200的第二端以及外部设备300电连接于第二连接点P2，第一开关单元20的第一端与控制单元30电连接。

其中，电芯模组200可以只包括一个电芯，也可以包括串联和/或并联连接的至少两个电芯。外部设备300包括用电设备或充电设备。

具体地，第一开关单元20受控于控制单元30，并根据控制单元30所输出的第一控制信号实现断开与闭合。在正常情况下，第一开关单元20保持断开，电芯模组200与外部设备300正常连接。当发生过电流、过电压或温度过高等异常情况时，控制单元30控制第一开关单元20闭合，第一熔断单元10、第一开关单元20与电芯模组200形成回路，第一熔断单元10因短路而熔断，以切断电芯模组200与外部设备300之间的连接，能够减少电芯模组200因过流、过电压或过温等因素而发生燃爆的可能性。

请一并参阅图2与图3，第一熔断单元10包括第一熔丝11和包覆于第一熔丝11的第一绝缘层12，第一绝缘层12通过将绝缘材料设于第一熔丝11的周边固化形成。

可以理解的是，可先将第一熔丝11焊接于电路板上，再使用绝缘材料设于第一熔丝11的周边，如涂覆于第一熔丝11的表面上，在绝缘材料固化后，即形成第一绝缘层12。第一绝缘层12包覆第一熔丝11的至少部分结构，例如，如图3所示的第一绝缘层12包覆了第一熔丝11的全部结构，有利于更好的保护第一熔丝11，减少其他异物对熔丝21的损坏。第一绝缘层12还起到粘接第一熔丝11与电路板的作用，能够使第一熔丝11更加牢固的固定于电路板上，有利于减少第一熔丝11和第一电路板分离。

在相关技术中，常用于起到保护作用的是保险丝，保险丝包括熔丝以及对熔丝起到支持与连接作用的外壳。其中，外壳通常采用陶瓷外壳与塑料外壳。而在本申请中，所起到保护作用的第一熔断单元10包括第一熔丝11与第一绝缘层12，第一绝缘层12相比于陶瓷外壳或塑料外壳，结构更为简单，成本也较低，有助于提高市场竞争力。

可以理解的是，由于将绝缘材料涂覆于第一熔丝11上的方式的不同，可能会导致第一绝缘层12呈现不同的形状。在图3所示的实施例中，第一熔丝11为直线型的结构，而在其他的实施例中，第一熔丝11还可以为其他结构，例如S型结构或螺旋型结构等，这里不做限制。

在一实施例中，如图4所示，第一熔断单元10还包括第一电极13与第二电极14。其中，电极指的是电子或电器装置、设备中的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端。

具体地，第一电极13与第二电极14也同样焊接于电路板上，并且，第一熔丝11设置于第一电极13与第二电极14之间。其中，第一电极13与第二电极14可以为圆形、方形或环形等结构，且第一电极13与第二电极14可以相同也可以不同，例如，如图4所示的第一电极13与第二电极14均为相同的环形结构。

另外，第一电极13与第二电极14可以是金属，只要能够实现交换电子的过程，即可作为第一电极13与第二电极14使用。

在一实施方式中，第一熔丝11与电路板之间存在间隙，在使用绝缘材料涂覆第一熔丝11的过程中，绝缘材料能够覆盖到第一熔丝11与电路板之间的间隙。其中，绝缘材料固化后的第一绝缘层22至少部分设于第一熔丝11与电路板之间的间隙，可减少第一熔丝11熔断时发生的炸裂而导致电路板的灼烧、炸裂以及碳化的异常情况发生，可起到保护电路板的作用。比如，在电路板水平放置时，沿着电路板垂直方向且与电路板间隔0-2mm处焊接第一熔丝11，即可实现第一熔丝11与电路板之间的间隙大于0且小于或等于2毫米。

可选地，第一熔断单元10包括设于第一绝缘层12中至少一个空气气泡，空气中的氧气有助于第一熔丝11更快熔断。而在另一实施例中，该空气气泡形成于第一熔丝11与第一绝缘层12之间，可进一步的提升熔丝21的熔断。

在一实施方式中，请再次参阅图2，第一开关单元20包括第一开关管Q1(图2中为NMOS管Q1)，请一并参阅图5,图5为本申请提供的NMOS管Q1的具体结构。

其中，NMOS管Q1的栅极为第一开关管的第一端，NMOS管Q1的源极为第一开关管的第二端，NMOS管Q1的漏极为第一开关管的第三端。

如图5所示，NMOS管Q1包括晶体管Q1A与晶体管Q1B，晶体管Q1A与晶体管Q1B为相同的晶体管。其中，晶体管Q1A与晶体管Q1B中任一晶体管包括半导体衬底21、源极22、漏极23、绝缘层24和栅极25，源极22和漏极23间隔设置于所述半导体衬底21上且分别与半导体衬底21连接，绝缘层24设置于半导体衬底21上且位于源极22和漏极23之间，栅极25设置于绝缘层24上且分别与源极21和漏极22绝缘。

其中，半导体衬底21由半导体材料形成，半导体材料可以包括非晶硅、多晶硅、有机材料、金属氧化物或非晶铟镓锌氧化物等。半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，从而，半导体衬底21在无外界条件触发下没有导电性，但当在一定条件下，例如在电场环境中，半导体衬底21内部电子或空穴在电场作用下发生偏移，半导体衬底21中部分区域内电子浓度或空穴浓度增加，使得半导体衬底21具有导电性。

其中，漏极23、源极22由导电材料形成，导电材料可以包括金属，例如铝、钼、钨、铬、钮或上述金属的组合。漏极23和源极22间隔设置于半导体衬底21上且分别与半导体衬底21电连接。在一些实施例中，源极22和漏极23可与半导体衬底21直接连接，当半导体衬底21在电场下其与源极22和漏极23相邻的区域具有导电性时，基于源极22和漏极23同样也具有导电性，即可实现源极22和漏极23分别与半导体衬底21电连接。为了增加金属和半导体之间的导电性，在一些实施例中，可以在半导体上制作两个间隔的高掺杂区26(即N+区)，高掺杂区26中的杂质可以为N型杂质，从而，高掺杂区26中有大量为电流流动提供自由电子的电子源，并从两个高掺杂区26分别引出金属电极作为源极22和漏极23，即使得源极22和漏极23分别与半导体衬底21间接连接。当半导体衬底21在电场下，两个高掺杂区26之间的部分具有导电性时，基于两个高掺杂区26导电性高于半导体，从而，能够使得源极22和漏极23电连接。

其中，绝缘层24由绝缘材料形成，绝缘材料可以包括氧化硅或三氧化二铝等。绝缘层24设置于半导体衬底21上且位于源极22和漏极23之间，绝缘层24用于使得栅极25和半导体衬底21保持绝缘。

其中，栅极25由导电材料形成，导电材料可以包括金属，例如铝、钼、钨、铬、钮或上述金属的组合。

基于晶体管的结构可知，控制单元30给栅极25施加一个正电压，会在半导体衬底21和栅极25之间产生一个电场，在这个电场的作用下，半导体衬底21中的电子向栅极25的方向移动，同时，在绝缘层24的阻挡作用下，电子汇集于半导体衬底21靠近绝缘层24的表层，从而，形成一个导电沟道。可以理解的是，导电沟道所在的区域称为沟道区27，沟道区27的形状大小与栅极25的形状大小有关，沟道区27位于半导体衬底21靠近绝缘层24的表层且位于栅极25相对于半导体衬底21的投影之内。由于电子汇聚形成的导电沟道使得沟道区27具有导电性，当源极22和漏极23之前存在电位差时，沟道区27内的电子在电位差的作用下流动，产生电流。

此外，在此实施例中，晶体管Q1A与晶体管Q1B的漏极电连接，晶体管Q1A与晶体管Q1B的栅极电连接，且与控制单元30电连接。晶体管Q1A与晶体管Q1B中的一个晶体管的源极与第一连接点P1电连接，即与电芯模组200的正极B+电连接，另一个晶体管的源极与第二连接点P2电连接，即与电芯模组200的负极B-电连接。例如，晶体管Q1A的源极与第一连接点P1电连接，且晶体管Q1B的源极与第二连接点P2电连接。可见，在电芯模组200的作用下，晶体管Q1A的源极与晶体管Q1B的源极与之间形成电位差。基于两个晶体管的栅极25电连接，在任一栅极25或两栅极25的连接线路上施加一个正电压，即可控制两个栅极25形成电场，由于两个晶体管的漏极23电连接，则两漏极23的电位相同，从而，当一个晶体管导通时，另一个晶体管也会同时导通。并且，两个源极22中任一源极22处于高电位，另一个源极22则相应处于低电位，在栅极25驱动电压下均可导通，即实现双向导通，满足电芯模组200充电和放电过程中的控制需要。

例如，若外部设备300为用电设备，在放电过程中，电芯模组200的正极电位高于负极电位，靠近电芯模组200正极的晶体管(假设为晶体管Q1A)的源极22处于高电位，靠近电芯模组200负极的晶体管(假设为晶体管Q1B)的源极22处于低电位。当晶体管Q1A导通时，晶体管Q1A的漏极23电位升高，使得晶体管Q1B的漏极23和源极22之间也形成电位差，使得晶体管Q1B也导通。若外部设备300为充电设备，在充电过程中，电芯模组200负极电位高于正极电位，晶体管Q1A的源极22处于低电位，晶体管Q1B的源极22处于高电位，当晶体管Q1B导通时，晶体管Q1B的漏极23电位升高，使得晶体管Q1A的漏极23和源极22之间也形成电位差，使得晶体管Q1A也导通。

在一些实施例中，两个栅极25之间的连接可以为导线连接，或，通过灌注有导电浆等导电物质的导电通道连接。在一些实施例中，两个漏极23也可以通过导线连接，或，通过灌注有导电浆等导电物质的导电通道连接。可以理解的是，在一些实施例中，两个漏极23也可以相邻接触形成一个整体，即相当于，两个晶体管共用一个漏极23。

由上可知，NMOS管Q1结构简单，无需复杂连接结构即可实现双向导电。无论电芯模组200在充电过程中还是放电过程中，当出现过电流、过电压、过充电，或，当温度过高时，都可以通过控制单元30给栅极25施加驱动电压控制晶体管Q1A与晶体管Q1B导通，以实现二次保护过程，即使得第一熔断单元10被迅速熔断，从而能够减少电芯模组200因过电流、过电压或过温而发生燃爆的可能性。

在一些实施例中，半导体衬底的材料包括碳化硅。碳化硅具有高临界场，高体迁移率以及高饱和速度等独特的电学性能。特别是高临界场，使得以碳化硅作为衬底的晶体管与相同电压下以硅作为衬底的晶体管相比，能有更高的掺杂浓度和更薄的漂移层厚度，从而可以实现更低的导通电阻，更高的电子迁移率。而电子迁移率是固体物理学中用于描述金属或半导体内部电子，在电场作用下移动快慢程度的物理量。基于碳化硅本身具有较高的电子迁移率，在电场作用下，碳化硅内部电子能够快速移动，汇集在沟道区，形成较高的电流，从而，碳化硅不会因大电流而击穿，进而，使得晶体管以及由两个晶体管构成的开关管具有耐大电流的能力。

在此实施例中，采用碳化硅作为半导体衬底，基于碳化硅自身具有较高的电子迁移率，使得晶体管和由两个晶体管构成的第一开关管具有耐大电流的能力，比如，能够承受300A电流并持续2-5秒，以满足第一开关管能够承受熔断条件所规定的电流和时间。进而，可使得第一开关管稳定性好，能够降低第一开关管因大电流而损坏的几率。

在一些实施例中，晶体管中绝缘层的材料包括氮化硅。氮化硅具有较高的介电常数(介电常数在6～9范围内)，而传统晶体管的绝缘层采用二氧化硅，二氧化硅介电常数只有约4.2，从而，相对于传统晶体管，采用氮化硅作为绝缘层，能使得晶体管具有较低的阈值电压。

在此实施例中，采用介电常数高的材料作为绝缘层，能有效增加栅极与半导体衬底之间形成的电容，减小阈值电压，使得阈值电压小于或等于控制器能够输出的最大电压信号，即第一开关管能够直接由控制单元30控制，无需额外的电平转换电路，从而，简化电路。比如，控制单元30输出的最大电压为3.3V，那么，将晶体管中绝缘层的材料的介电常数设置为6～9，可使第一开关管的阈值电压小于或等于3.3V，即第一开关管能够直接由控制单元30控制。

需要说明的是，如图1所示的保护电路100的硬件结构仅是一个示例，并且，保护电路100可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置，图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

例如，如图6所示，保护电路100还包括第二开关单元40与第二熔断单元50。第二熔断单元50与第二开关单元40串联连接，第二熔断单元50还用于与外部设备300电连接，其中，第二熔断单元50可以如图6所示设置于第二开关单元40的第三端与外部设备300之间，也可以如图7所示的设置于第一连接点P1与第二开关单元40的第二端之间，还可以如图8所示的设置于第二连接点P2与外部设备300之间。第二开关单元40的第一端与控制单元30连接，第二开关单元40的第二端用于与电芯模组200电连接，第二开关单元40的第三端用于与外部设备300连接。

具体地，第二开关单元40受控于控制单元30，并根据控制单元30所输出的第二控制信号实现断开与闭合。在正常情况下，第二开关单元40保持闭合，电芯模组200与外部设备300正常连接。当发生过电流、过电压或温度过高等异常情况时，控制单元30控制第二开关单元40断开，以切断电芯模组200与外部设备300之间的连接，能够减少电芯模组因过流、过电压或过温等因素而发生燃爆的可能性。

在一实施方式中，请结合图6参阅图9，第二开关单元40包括第二开关管Q2(图3中为NMOS管Q2)与第三开关管Q3(图3中为PMOS管Q3)。其中，NMOS管Q2的栅极与控制单元30电连接，NMOS管Q2的漏极通过第一连接点P1与电芯模组200电连接，NMOS管Q2的源极与PMOS管Q3的源极电连接，PMOS管Q3的漏极通过接口P+与外部设备300电连接，PMOS管Q3的栅极与控制单元30电连接。

其中，NMOS管Q2的栅极为第二开关管的第一端，NMOS管Q2的源极为第二开关管的第二端，NMOS管Q2的漏极为第二开关管的第三端。

PMOS管Q3的栅极为第三开关管的第一端，PMOS管Q3的源极为第三开关管的第二端，PMOS管Q3的漏极为第三开关管的第三端。

在正常工作状态下，NMOS管Q2或PMOS管Q3为常闭状态。当发生过电流或过电压等异常情况时，控制单元30即控制NMOS管Q2与PMOS管Q3断开。

然而，在实际应用中，可能会出现NMOS管Q2与PMOS管Q3被驱动时，其所能断开的最大电流小于发生故障时的功率主回路中的电流，进而导致NMOS管Q2与PMOS管Q3无法正常断开，仍保持导通的现象。与此同时，如果接口P+与接口P-与用电设备(即负载)连接，由于负载会消耗电能，则可能导致电路中的实际电流无法达到熔丝熔断所需的电流，从而，熔丝不会被熔断，继而就可能存在持续的过电流与过电压等异常，并可能导致电芯模组起火。在这种情况下，控制单元30就会进一步控制NMOS管Q1导通。

在NMOS管Q1导通后，如果接口P+与接口P-所连接的外部设备300为用电设备，此时整个电路的输入电压的来源为电芯模组200。由于电芯模组200、第一熔断单元10与NMOS管Q1形成了回路，则第一熔断单元10因短路而被熔断，断开了电芯模组200与其他元件的电连接，即停止了供电电压的输入。

如果接口P+与接口P-所连接的外部设备300为充电设备，此时电流的电压来源既有电芯模组200，又有外部设备300。一方面，由电芯模组200、第一熔断单元10与NMOS管Q1形成了回路，使第一熔断单元10因短路而被熔断；另一方面，由NMOS管Q1、NMOS管Q2、PMOS管Q3、第二熔断单元50以及外部设备300形成了回路，使第二熔断单元20因短路而被熔断。从而一并断开了电芯模组200、外部设备300与其他元件的电连接，对电芯模组200、外部设备300与其他元件均起到保护作用。

可见，在电路出现过电压、过电流或过温等异常，且NMOS管Q2与PMOS管Q3无法正常断开的情况下，无论外部设备300是用电设备还是充电设备，均能够通过控制NMOS管Q1导通以使第一熔断单元10熔断或者使第一熔断单元10与第二熔断单元20熔断，从而及时切断各元器件的电压来源，则可减少持续的过电流、过电压或过温等异常现象，既保护各元件器，也提高了电池充放电时的安全性。

在另一实施方式中，第二熔断单元50采用与第一熔断单元10相同的材料。即第二熔断单元50包括第二熔丝52与包覆住第二熔丝52的第二绝缘层51。其中，第二熔丝52的第一端通过接口P+与外部设备300电连接，第二熔丝52的第二端与PMOS管Q3的源极电连接。并且，由上述实施例可知，第二熔断单元50还可设置于第一连接点P1与第二开关单元40之间，此时，第二熔丝52的第一端与NMOS管Q2的源极电连接，第二熔丝52的第二端与第一连接点P1电连接。第二熔断单元50还可设置于第二连接点P2与外部设备300之间，即第二熔丝52的第一端与第一开关单元20电连接，第二熔丝52的第二端通过接口P-与外部设备300电连接。

可选地，第二绝缘层51通过将绝缘材料设于第二熔丝52的周边后固化形成，第二绝缘层51包覆第二熔丝52的至少部分结构，第二绝缘层51粘接第二熔丝51和电路板。

可选地，第二熔断单元50还包括第三电极53与第四电极54，第三电极53与第四电极54均焊接于电路板上，且第二熔丝52设于第三电极53与第四电极54之间。

可选地，第二熔断单元50固定连接于电路板上，第二绝缘层51包覆第二熔丝52的至少部分结构，第二绝缘层51粘接第二熔丝52和电路板。

应理解，第二熔断单元50的选型与实际应用情况等与第一熔断单元10类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。

在一实施方式中，保护电路100还包括第一检测单元60，第一检测单元60设置于电芯模组200的负极B-与接口P-之间，即第一检测单元60设置于电芯模组200的负极B-与外部设备之间。

其中，控制单元30可通过检测第一检测单元60两端的电压，从而获取到保护电路100的电流，即电芯模组200的负极B-与接口P-之间的电流。进而，如果控制单元30还未输出第二控制信号至第二开关单元40，亦即，还未执行过一次保护时，若控制单元30通过第一检测单元60检测到电芯模组200的负极B-与接口P-之间的电流大于第一电流阈值，则确定需执行一次保护，控制单元30输出第二控制信号以控制NMOS管Q2与PMOS管Q3断开。

如果控制单元30已经输出第二控制信号，则延时第一时长，该第一时长应大于NMOS管Q2与PMOS管Q3动作的时长，即在第一时长内，NMOS管Q2与PMOS管Q3应已断开。然而，如果在第一时长结束后，控制单元30还能够通过第一检测单元60检测到电芯模组200的负极B-与接口P-之间的电流大于第二电流阈值,此时NMOS管Q2和/或PMOS管Q3可能出现异常而未被断开，则控制单元30执行二次保护，输出第一控制信号控制NMOS管Q1闭合。

其中，第一电流阈值与第二电流阈值可以相同，也可以不同，这里不做限制。在一优选的实施例中，若NMOS管Q2与PMOS管Q3正常断开，电路中的电流会快速降低为较小的值，则可设置第二电流阈值小于第一电流阈值，以更快触发第二保护，可减少因过电流、过电压或过温等异常现象的持续时间，进一步对电芯模组200以及电路中各元器件起到保护作用。

可选地，第一检测单元60包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与电芯模组200的负极B-以及控制单元30电连接，第一电容R1的第二端与控制单元30电连接，并通过接口P-与外部设备300电连接。

通过获取第一电阻R1两端的电压，就能够对应获得流过第一电阻R1的电流，该电流即为电芯模组200的负极B-与接口P-之间的电流。

在另一实施方式中，保护电路还包括第二检测单元70，第二检测单元70设置于第二开关单元40(即PMOS管Q3)与接口P+之间，即第二检测单元70设置于PMOS管Q3与外部设备300之间。

其中，控制单元30可通过第二检测单元70检测到第二开关单元40与外部设备300之间的电流。具体地，同样可通过获取第二电阻R2的电压，以获得流过第二电阻R2的电流，该电流即为第二开关单元40与外部设备300之间的电流。

如图10所示，图10为本申请提供的电路板的结构示意图。其中，电路板1000包括如上任一实施例中的保护电路100，以及基板101。

具体地，保护电路100设置于基板101上，保护电路100可通过回流焊工艺、或波峰焊工艺、或电焊机进行点焊等方式焊接于基板101上。其中，在图10中，是以基板101为长方体结构为例，而在其他的实施例中，基板101也可以为其他的结构，例如圆柱体等，这里不做限制。

本申请实施例还提供一种电池管理***，该电池管理***包括如上述任一实施例中的电路板。

本申请实施例还提供一种电池包，该电池包包括电芯模组以及如上任一实施例中的电池管理***。电池管理***与电芯模组电连接，其中，电芯模组包括至少一个电芯。

本申请实施例还提供一种用电装置，包括负载以及如上述任一实施例中的电池包，其中，电池包用于为负载供电。

在一实施例中，如图11所示，保护电路100包括熔断模块110、开关模块120以及上述任一实施例中的控制单元30。熔断模块110用于分别与电芯模组200、外部设备300以及开关模块120电连接。开关模块120用于分别与电芯模组200以及控制单元30连接。在其它实施例中，开关模块120还用于与外部设备300电连接。

开关模块120中包括常闭的开关单元与常开的开关单元。当发生过电流、过电压或过温等异常时，控制单元30控制常开的开关单元闭合，以使得熔断模块100因短路而熔断。既断开电芯模组200与保护电路100的连接，也断开外部设备300与保护电路100的连接，从而，切断了电芯模组200或外部设备可能带来的电压输入，能够减少电芯模组200因过流、过电压或过温等因素而发生燃爆的可能性。

可以理解的是，熔断模块110或开关模块120可设置于电芯模组200的正极与外部设备300的正极之间，也可设置于电芯模组200的负极与外部设备300的负极之间。

其中，在一实施方式中，开关模块120包括如上述任一实施例中的第一开关单元20与第二开关单元40。开关模块120被配置为根据控制单元30输出的控制信号实现断开或闭合，该控制信号包括第一控制信号与第二控制信号，其中，第一控制信号用于控制第一开关单元20，第二控制信号用于控制第二开关单元40。

在此实施例中，熔断模块110设置于第二开关单元40与电芯模组200之间。在另一实施例中，如图12所示，熔断模块110还可设置于第二开关单元40与外部设备300之间。

同时，在上述实施例中，是以第一开关单元20包括NMOS管Q1为例。而在另一实施例中，如图13所示，第一开关单元20包括第四开关管Q4(图中为NMOS管Q4)与第五开关管Q5(图中为NMOS管Q5)。其中，NMOS管Q4的栅极和/或NMOS管Q5的栅极与控制单元30电连接，NMOS管Q4的源极与电芯模组200的正极B+连接，NMOS管Q4的漏极与NMOS管Q5的漏极连接，NMOS管Q5的源极与电芯模组200中任一电芯的负极电连接。其中，在图13中，以NMOS管Q4的栅极与NMOS管Q5的栅极均与控制单元30电连接，且以NMOS管Q5的源极与电芯模组200中从上往下第三个电芯的负极电连接为例。

通过采用两个NMOS管共漏极串联的结构，结合NMOS管中存在的体二极管，能够起到防反压的作用，并且，能够提高第一开关单元20的耐压。

可理解，在此实施例中，第四开关管与第五开关管均采用NMOS管，在其他实施例中，由于IGBT开关管也具有体二极管，则也可采用两个IGBT开关管共漏极串联的结构。

其次，对应于材料或型号等不同的熔丝单元，可使其与电芯模组200中不同的电芯负极电连接，以为熔丝单元提供较为适合的短路电流。可以理解的是，当电芯模组200中部分电芯与熔断模块110、第一开关单元20形成保护回路时，保护回路中的电流小于整个电芯模组与熔断模块110、第一开关单元20形成保护回路时产生的电流。

同时，通过将熔丝单元与电芯模组200中不同的电芯负极连接，当熔丝单元发生熔断时，熔丝单元的两端电压小于电芯模组200的总电压，以实现一具有小额定电压的熔丝单元能满足高电压的工作需求。本申请一种实施例中，高电压可为电芯模组200的总电压超过100V。

在另一实施例中，如图14所示，第一开关单元20包括第六开关管Q6(这里为NMOS管Q6)与第一二极管D1。NMOS管Q6的栅极与控制单元30电连接，NMOS管Q6的源极与第一二极管D1的阳极连接，NMOS管Q6的漏极与电芯模组200的正极B+连接，第一二极管D1的阴极与电芯模组200中任一电芯的负极电连接。

在保护电路100所连接外部设备300为用电设备，若发生掉电情况(例如，电芯模组200与保护电路100之间的连接断开)，外部设备300可能会产生较大的反压。例如，在一实施例中，外部设备300为电机，由于电机为感性器件，突然间的掉电会使电机产生较大的反压，且有可能是保护电路100为电机所提供电压的两倍或以上。在此实施例中，第一二极管D1能够对NMOS管Q6起到保护作用。

在另一实施例中，第一开关单元20包括N个并联连接的第七开关管，其中，N为大于1的正整数。可选地，如图15所示，以并联连接的两个NMOS管为例，分别为NMOS管Q71与NMOS管Q72。

NMOS管Q71的栅极与NMOS管Q72的栅极均与控制单元30连接，且NMOS管Q71的栅极与NMOS管Q72的栅极可以均连接至控制单元30的同一端口，也可以分别连接至控制单元30的不同端口；NMOS管Q71的源极与NMOS管Q72的源极连接，且与电芯模组200中的任一电芯的负极连接；NMOS管Q71的漏极与NMOS管Q72的漏极连接，且与电芯模组200的正极连接。

在此实施例中，通过采用多个NMOS管并联的结构，能够支持更高的通路电流，从而，当第一开关单元20所在支路的电流较大时，能够减小NMOS管被击穿的几率。

应理解，在其他的实施例中，第一开关单元20还可以采用其他类型的开关控制元件，例如气体放电管、继电器或空气开关。

在一实施例中，请再次参阅图11，保护电路100还包括限流模块130。限流模块130分别与开关模块120以及熔断模块110电连接。

在熔断模块110熔断时，保护电路100中可能会产生较大的冲击电流，该冲击电流可能达到几千安倍。通过设置限流模块130，可起到限流作用，以减小熔断模块110熔断时的冲击电流，以保护第一开关单元20。同时，通过减小电流，能够起到散热作用，以减小因过热而导致保护电路100中元器件损坏的风险。

可选地，请结合图11参照图16，限流模块130包括第三电阻R13，第三电阻R13的第一端与熔断模块110电连接，第三电阻R13的第二端与第一开关单元20电连接。第三电阻R13串联于电路中,用以限制所在支路电流的大小,有利于减小电流，进而减小烧坏与第三电阻R13串联的元器件的风险。

可选地，限流模块130还包括电感L13。电感L13与第三电阻R13串联连接。在熔断模块110熔断时，电流会瞬间增大，而电感L13能够阻碍电流的变化，能够减少尖峰电流产生，以使电流逐渐增大，从而减小电流带来的冲击，有利于保护各元器件。

在一实施例中，请一并结合图11与图17，熔断模块110包括第一熔断模块111，第一熔断模块111包括第一个第一熔丝单元1111与第二个第一熔丝单元1112。

其中，第一个第一熔丝单元1111的第一端与电芯模组200的正极B+电连接，第一个第一熔丝单元1111的第二端与第二个第一熔丝单元1112的第一端电连接于第三连接点P3，第二个第一熔丝单元1112的第二端通过第二开关单元40电连接至接口P+(接口P+用于与外部设备300的正极电连接)，第三连接点P3通过限流模块130与第一开关单元20电连接。

在正常情况下，第一开关单元20断开。当发生过电流、过电压或过温等异常时，控制单元30控制第一开关单元20闭合。一方面，第一个第一熔丝单元1111、限流模块130、第一开关单元20与电芯模组形成的回路会使第一个第一熔丝单元1111短路而熔断。另一方面，若外部设备300为充电设备，且第二开关单元40未正常断开(即保持闭合)，则第二个第一熔断单元1112、限流模块130、第一开关单元20与外部设备300所形成的回路会使第二个第一熔断单元1112熔断。从而，一并断开了电芯模组200、外部设备300与其他元器件的电连接，对电芯模组200、外部设备300与其他元件均起到保护作用。

可理解，在此实施例中，第二开关单元40设置于电芯模组200的正极B+与外部设备300的正极之间。而在其他实施例中，第二开关单元20也可以设置于电芯模组200的负极B-与外部设备300的负极之间(图未示)，且其工作原理与图17所示的保护电路的工作原理类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。

同时，在该实施例中，第二开关单元40设置于第一熔断模块111与外部设备300之间。在另一实施例中，若将图17所述的第一熔断模块111的结构应用至图12所述的电路结构中，则可得到第二开关单元40设置于第一熔断模块111与电芯模组200之间的实施方式，其工作原理与图17所示的电路的工作原理类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。

在一实施方式中，请一并参照图17与图18，其中，图18示出一种示例性的第一熔断模块111的结构。其中，第一个第一熔丝单元1111与第二个第一熔丝单元1112均包括保险丝结构，当第一开关单元20闭合时，两个保险丝结构中的熔丝会被熔断，从而可起到保护作用。

在一实施例中，请一并参照图11与图19，熔断模块110包括第二熔断模块112与第三熔断模块113。第二熔断模块112包括第二熔丝单元1121，第三熔断模块113包括第三熔丝单元1131。

其中，第二熔丝单元1121的第一端与电芯模组200的正极B+电连接，第二熔丝单元1121的第二端通过第二开关单元40电连接至第三熔丝单元1131的第一端，第三熔丝单元1131的第二端电连接至接口P+，第二熔丝单元1121与第二开关单元40电连接于第四连接点P4，第四连接点P4通过限流模块130与第一开关单元20电连接。

在正常情况下，第一开关单元20断开。当发生过电流、过电压或过温等异常时，控制单元30控制第一开关单元20闭合。同样地，既可实现使第二熔丝单元1121熔断，又可实现使第三熔丝单元1131熔断，以一并断开了电芯模组200、外部设备300与其他元器件的电连接，对电芯模组200、外部设备300与其他元件均起到保护作用。

并且，在另一实施例中，第二开关单元20也可设置于电芯模组200的负极B-与外部设备300的负极之间(图未示)，在该实施例中，其工作原理与图19所述的保护电路的工作原理类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。

需要说明的是，在上述实施例中，第一个第一熔丝单元1111、第二个第一熔丝单元1112、第二熔丝单元1121与第三熔丝单元1131中任一熔丝单元可包括与第一熔断单元10相同的材料。例如，任一熔丝单元可包括如图3所示熔丝与包覆于熔丝的绝缘层。并且，任一熔丝单元的选型与实际应用情况等可与第一熔断单元10类似。

在一实施方式中，请一并参照图19与图20，其中，图20示出一种示例性的第二熔丝单元1121的结构。其中，第二熔丝单元1121包括保险丝结构。当第一开关单元20闭合时，保险丝结构中的熔丝因短路而熔断。在另一实施方式中，第三熔丝单元1131也可包括与第二熔丝单元1121中保险丝结构相同的结构。

在一实施例中，第一个第一熔丝单元1111、第二个第一熔丝单元1112、第二熔丝单元1121与第三熔丝单元1131中任一熔丝单元包括设置于电路板上的金属单元。

可选地，金属单元可以为铜，当第一个第一熔丝单元1111、第二个第一熔丝单元1112、第二熔丝单元1121与第三熔丝单元1131中任一熔丝单元被短路时，固定于电路板上的铜发生熔断，从而起到保护作用。其中，铜宽可根据其所在支路的电流大小决定。

需要说明的是，如图11至图20中所示的保护电路100的硬件结构仅是一个示例，并且，保护电路100可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置，图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

例如，在上述任一实施例中的保护电路100还可包括检测模块，以在图11所述的电路结构上增加检测模块为例。

如图21所示，检测模块140用于分别与电芯模组200和外部设备300电连接，且检测模块200还与控制单元30电连接。检测模块检测用于检测保护电路100的电流。

可选地，检测模块140包括分流器141。分流器141的第一端与电芯模组200的负极电连接，分流器141的第二端与外部设备200的负极电连接。其中，在一实施例中，分流器141可选用电阻，通过电阻起到分流作用，实际检测过程与上述实施例中第一电阻R1或第二电阻R2类似，其在本领域技术人员容易理解的范围内，这里不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (22)

1.一种保护电路，其特征在于，包括：

熔断模块、开关模块和控制单元；

所述熔断模块用于分别与电芯模组、外部设备以及所述开关模块电连接，其中，所述外部设备包括用电设备或充电设备；

所述开关模块用于分别与所述电芯模组以及所述控制单元电连接，所述开关模块被配置为根据所述控制单元输出的控制信号实现断开或闭合。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，

所述熔断模块包括第一熔断模块，所述第一熔断模块包括两个第一熔丝单元；

所述开关模块包括第一开关单元和第二开关单元；

一个所述第一熔丝单元与所述电芯模组电连接，另一个所述第一熔丝单元与所述外部设备连接，两个所述第一熔丝单元之间的连接点与所述第一开关单元电连接；

其中，第二开关单元设置于所述第一熔断模块与所述电芯模组之间，或设置于所述第一熔断模块与所述外部设备之间。

3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，

所述熔断模块包括第二熔断模块和第三熔断模块，所述第二熔断模块包括第二熔丝单元，所述第三熔断模块包括第三熔丝单元；

所述开关模块包括第一开关单元和第二开关单元；

所述第二熔丝单元与所述电芯模组电连接，所述第三熔丝单元与所述外部设备电连接，所述第二熔丝单元通过所述第二开关单元与所述第三熔丝单元串联，所述第二熔丝单元与所述第二开关单元的连接点与所述第一开关单元电连接。

4.根据权利要求2或3所述的保护电路，其特征在于，

所述第一熔丝单元、所述第二熔丝单元、所述第三熔丝单元中的至少一熔丝单元包括设于电路板上的金属单元。

5.根据权利要求2或3所述的保护电路，其特征在于，

所述第一熔丝单元、所述第二熔丝单元、所述第三熔丝单元中至少一熔丝单元包括：熔丝和包覆于所述熔丝的绝缘层，所述绝缘层通过将绝缘材料设于所述熔丝的周边固化形成。

6.如权利要求5所述的保护电路，其特征在于，

所述熔丝设于电路板上，所述绝缘层包覆所述熔丝的至少部分结构，所述绝缘层设于所述熔丝和所述电路板。

7.根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于，

所述熔丝单元还包括第一电极与第二电极；

所述第一电极与所述第二电极设于所述电路板上，且所述熔丝设于所述第一电极与所述第二电极之间。

8.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，

所述保护电路还包括限流模块；

所述限流模块分别与所述熔断模块以及所述开关模块电连接。

9.根据权利要求8所述的保护电路，其特征在于，

所述限流模块包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端与所述熔断模块电连接，所述第三电阻的第二端与所述开关模块电连接。

10.根据权利要求9所述的保护电路，其特征在于，

所述限流模块还包括电感；

所述电感与所述第三电阻串联连接。

11.根据权利要求2或3所述的保护电路，其特征在于，

所述第一开关单元分别与所述电芯模组的正极、所述控制单元和所述电芯模组的负极连接；

其中，所述第一开关单元与所述电芯模组中任一电芯的负极电连接。

12.根据权利要求11所述的保护电路，其特征在于，

所述第一开关单元包括第一开关管，所述第一开关管包括两个晶体管；

所述两个晶体管的第一端电连接，所述两个晶体管的第二端电连接；至少一个所述晶体管的第一端与所述控制单元电连接，一个所述晶体管的第三端与所述电芯模组的正极电连接，另一个所述晶体管的第三端与所述电芯模组中任一电芯的负极电连接。

13.根据权利要求11所述的保护电路，其特征在于，

所述第一开关单元包括第四开关管与第五开关管；

所述第四开关管的第一端和/或所述第五开关管的第一端与所述控制单元电连接，所述第四开关管的第二端与所述电芯模组的正极连接，所述第四开关管的第三端与所述第五开关管的第三端连接，所述第五开关管的第二端与所述电芯模组中任一电芯的负极电连接。

14.根据权利要求11所述的保护电路，其特征在于，

所述第一开关单元包括第六开关管与第一二极管；

所述第六开关管的第一端与所述控制单元电连接，所述第六开关管的第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第六开关管的第三端与所述电芯模组的正极连接，所述第一二极管的阴极与所述电芯模组中任一电芯的负极电连接。

15.根据权利要求11所述的保护电路，其特征在于，

所述第一开关单元包括N个并联连接的第七开关管，其中，N为大于1的正整数；

所述第七开关管的第一端与所述控制单元连接，所述第七开关管的第二端与所述电芯模组中任一电芯的负极电连接，所述第七开关管的第三端与所述电芯模组的正极连接。

16.根据权利要求2或3所述的保护电路，其特征在于，

所述第二开关单元包括第二开关管与第三开关管；

所述第二开关管的第一端与所述控制单元电连接，所述第二开关管的第二端与所述第三开关管的第二端电连接，所述第二开关管的第三端与所述电芯模组电连接，所述第三开关管的第一端与所述控制单元电连接，所述第三开关管的第三端与所述外部设备电连接。

17.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，

所述保护电路还包括检测模块；

所述检测模块用于分别与所述电芯模组和所述外部设备电连接，且所述检测模块还与所述控制单元电连接；

所述检测模块检测用于检测所述保护电路的电流。

18.根据权利要求17所述的保护电路，其特征在于，

所述检测模块包括分流器，所述分流器与所述控制单元电连接；

所述分流器的第一端与所述电芯模组的负极电连接，所述分流器的第二端与所述外部设备的负极电连接。

19.一种电路板，其特征在于，包括基板以及如权利要求1-18任意一项所述的保护电路；

所述保护电路设置于所述基板上。

20.一种电池管理***，其特征在于，包括如权利要求19所述的电路板。

21.一种电池包，其特征在于，包括电芯模组以及如权利要求20所述的电池管理***，所述电池管理***与所述电芯模组电连接，其中，所述电芯模组包括至少一个电芯。

22.一种用电装置，其特征在于，包括负载以及如权利要求21的电池包，所述电池包用于为所述负载供电。

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