CN114172122B - 电池保护电路及过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池保护电路及过流保护电路，过流保护电路包括第一比较器，用于判断是否启动过流保护，向电池保护电路输出过流保护信号；过流参考电压电路，包括参考电压分压支路，其具有第一和第二分压输出端，第一分压输出端通过第一过流参考电压支路连接第一比较器的第二输入端；第二分压输出端通过第二过流参考电压支路连接第一比较器的第二输入端；温度检测电路，用于检测电池温度，当电池温度在第一设定范围时，控制第一过流参考电压支路导通；当电池温度在第二设定范围时，控制第二过流参考电压支路导通；第一设定范围内的电池温度小于第二设定范围内的电池温度。本发明根据电池的温度自动调节过流参考电压，有效保护了电池的安全。

Description

电池保护电路及过流保护电路

技术领域

本发明涉及紧急保护电路装置技术领域，尤其涉及电池保护电路及过流保护电路。

背景技术

现有电池保护电路中的过流保护电路如图1所示，包括比较器，比较器的同相输入端连接电池保护电路中的VM端口（低电位端），比较器的反相输入端连接有参考电压输出支路，参考电压输出支路的正极端用于接收设定参考电压VREF，且该参考电压输出支路中串设有电阻R1和电阻R2，通过电阻R2的高压侧引出端子连接比较器的反相输入端，用于向比较器的反相输入端输入一个经过电阻R2分压后的参考电压VRDI，比较器的输出端用于连接电池保护电路中的逻辑电路，该比较器用于将检测电池保护电路的VM端口电压与参考电压VRDI比较，来判断是否启动电池保护电路的过流保护，当流过电池保护电路的功率管（该功率管一端连接电池负极，另一端连接电池保护电路中的VM端口）中的电流过大，导致VM端口电压大于参考电压VRDI时，比较器输出的过流保护信号DETDI发生翻转，翻转为高电平信号，电池保护电路中的逻辑电路用于根据该高电平的过流保护信号，控制关断功率管，达到过流保护的目的。

上述过流保护电路的不足之处在于：无论电池保护电路连接的电池温度如何变化，上述过流保护电路中的参考电压VRDI均基本保持不变，会导致当电池温度过高时只要VM端口电压未超过该参考电压VRDI，上述过流保护电路就不会输出高电平的过流保护信号，即不会触发过流保护，而电池长期在高温情况下进行充放电工作，则会导致电池寿命降低，对电池的安全性存在隐患。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电池保护电路及过流保护电路，以解决现有过流保护电路中的参考电压VRDI不变导致电池长期在高温情况下进行充放电工作，容易引起电池寿命降低的问题。

基于上述目的，一种过流保护电路，包括：

第一比较器，所述第一比较器的第一输入端用于连接电池保护电路中的VM端口，获取VM端口电压，所述第一比较器的第二输入端用于输入过流参考电压，所述第一比较器的输出端用于将所述VM端口电压与所述过流参考电压比较，来判断是否启动过流保护，向电池保护电路输出过流保护信号；所述过流参考电压包括第一过流参考电压和第二过流参考电压；

过流参考电压电路，包括参考电压分压支路、第一过流参考电压支路和第二过流参考电压支路，所述参考电压分压支路用于提供偏置电流，所述参考电压分压支路具有第一分压输出端和第二分压输出端，所述第一分压输出端通过所述第一过流参考电压支路连接所述第一比较器的第二输入端，用于输出第一过流参考电压；所述第二分压输出端通过所述第二过流参考电压支路连接所述第一比较器的第二输入端，用于输出第二过流参考电压；所述第一过流参考电压大于所述第二过流参考电压；

温度检测电路，用于检测电池温度，当所述电池温度在第一设定范围时，控制所述第一过流参考电压支路导通；当所述电池温度在第二设定范围时，控制所述第二过流参考电压支路导通；所述第一设定范围内的电池温度小于所述第二设定范围内的电池温度。

基于上述目的，一种电池保护电路，包括所述的过流保护电路。

上述技术方案具有以下有益效果：

本发明的电池保护电路和过流保护电路，利用设置的温度检测电路能够在电池充放电过程中时时检测电池的温度，根据检测到的电池不同的温度，控制过流参考电压电路中各个过流参考电压支路进行选通，去调节过流保护电路的过流参考电压值VRDI，从而提高过流保护电路的保护能力，提升电池的安全性。

可选的，所述过流参考电压电路还包括第三过流参考电压支路，所述参考电压分压支路具有第三分压输出端，所述第三分压输出端通过所述第三过流参考电压支路连接所述第一比较器的第二输入端，用于输出第三过流参考电压；所述第三过流参考电压小于所述第二过流参考电压；

所述温度检测电路还用于在所述电池温度处于第三设定范围内时，控制所述第三过流参考电压支路导通；所述第三设定范围内的电池温度大于所述第二设定范围内的电池温度。

可选的，所述温度检测电路包括温度感应支路、比较模块和逻辑模块，所述温度感应支路的电压输出端连接所述比较模块的第一输入端，所述温度感应支路用于将检测的电池温度转化成电压信号，向所述比较模块的第一输入端输入所述电压信号；

所述比较模块的输出端连接所述逻辑模块的输入端，所述比较模块用于将所述电压信号与设定的参考电压进行比较，向所述逻辑模块输出比较结果；

所述逻辑模块用于根据所述比较结果输出第一导通控制信号、第二导通控制信号和第三导通控制信号，所述第一导通控制信号用于控制所述第一过流参考电压支路的通断，所述第二导通控制信号用于控制所述第二过流参考电压支路的通断，所述第三导通控制信号用于控制所述第三过流参考电压支路的通断。

可选的，所述温度感应支路包括电流源和三极管，所述电流源的正极用于连接电池正极，所述电流源的负极连接所述三极管的阳极，所述三极管的阴极接地，所述三极管的控制端连接所述三极管的阳极，所述三极管的阳极连接所述比较模块的第一输入端；所述三极管用于布置在电池一侧，以感应所述电池温度。

可选的，所述比较模块包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端为比较模块的第一输入端，所述第二比较器的第二输入端通过第一开关管连接所述比较模块的第二输入端，所述第二比较器的第二输入端还通过第二开关管连接所述比较模块的第三输入端，所述第一开关管的控制端用于接收第一使能信号，所述第二开关管的控制端用于接收第二使能信号，所述第一使能信号的电平与所述第二使能信号的电平相反。

可选的，所述逻辑模块包括第一触发器和第二触发器，所述第一触发器的输入端连接所述比较模块的输出端，所述第一触发器的输出端连接串设在所述第二过流参考电压支路中的第三开关管；

所述第二触发器的输入端连接所述比较模块的输出端，所述第二触发器的输出端连接至或非门的第二输入端，所述或非门的第一输入端连接所述第一触发器的输出端，所述或非门的输出端连接串设在所述第一过流参考电压支路中的第四开关管。

可选的，所述逻辑模块还包括与门，所述与门的第一输入端连接所述第一触发器的输出端，所述与门的第二输入端连接所述第二触发器的输出端，所述与门的输出端连接串设在所述第三过流参考电压支路中的第五开关管。

可选的，所述参考电压分压支路中串设有至少三个电阻，确定出三组相邻电阻作为第一组相邻电阻、第二组相邻电阻和第三组相邻电阻，选择第一组相邻电阻的串联接点引出所述第一分压输出端，选择第二组相邻电阻的串联接点引出所述第二分压输出端，选择第三组相邻电阻的串联接点引出所述第三分压输出端。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明现有技术中提供的过流保护电路图；

图2是本发明实施例一中提供的过流保护电路图；

图3是本发明实施例一中提供的具体过流保护电路图；

图4是本发明实施例一中提供的温度检测电路图；

图5是本发明实施例一中提供的使能信号EN1、EN2和触发器的时钟端口信号S1、S2的波形图；

图6是本发明实施例二中提供的过流保护电路图；

图7是本发明实施例二中提供的具体过流保护电路图；

图8是本发明实施例二中提供的温度检测电路图；

图9是本发明实施例三中提供的电池保护电路图；

符号说明如下：

1、过流参考电压电路；2、第一比较器；3、温度检测电路；31、温度感应支路；32、比较模块；33、逻辑模块；6、电池保护电路；61、逻辑电路；62、延时电路；63、过充保护电路；64、过放保护电路；65、过流保护电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在实施例一中，如图2所示提供一种过流保护电路，包括：

第一比较器2，所述第一比较器2的第一输入端（用符号+表示）用于连接电池保护电路中的VM端口，获取VM端口电压（图5中用VM表示），所述第一比较器2的第二输入端（用符号-表示）用于输入过流参考电压VRDI，所述第一比较器2的输出端用于将所述VM端口电压与所述过流参考电压比较，来判断是否启动过流保护，向电池保护电路输出过流保护信号DETDI；所述过流参考电压包括第一过流参考电压和第二过流参考电压。

过流参考电压电路1，包括参考电压分压支路、第一过流参考电压支路、第二过流参考电压支路和第三过流参考电压支路，其中，所述参考电压分压支路用于提供不同幅值的参考电压，所述参考电压分压支路具有第一分压输出端、第二分压输出端和第三分压输出端，具体的，所述第一分压输出端通过所述第一过流参考电压支路连接所述第一比较器2的第二输入端，用于输出第一过流参考电压；所述第二分压输出端通过所述第二过流参考电压支路连接所述第一比较器2的第二输入端，用于输出第二过流参考电压；所述第三分压输出端通过所述第三过流参考电压支路连接所述第一比较器的第二输入端，用于输出第三过流参考电压。上述三个参考电压的大小关系是：第一过流参考电压大于第二过流参考电压，第二过流参考电压大于第三过流参考电压。

温度检测电路3，用于检测电池温度，当所述电池温度在第一设定范围时，控制所述第一过流参考电压支路导通；当所述电池温度在第二设定范围时，控制所述第二过流参考电压支路导通；在所述电池温度处于第三设定范围内时，控制所述第三过流参考电压支路导通；所述第一设定范围内的电池温度小于所述第二设定范围内的电池温度，所述第二设定范围内的电池温度小于所述第三设定范围内的电池温度。

本实施例中，第一比较器2中作为比较参数的过流参考电压VRDI是根据电池温度来调整的，即该过流参考电压VRDI根据电池温度的升高而降低，例如，设置上述的第一设定范围为T≤T1，第二设定范围为T1<T<T2，第三设定范围为T≥T2，T1和T2为设定的两个电池温度，T1<T2，如分别为40°和60°，当温度检测电路3检测到电池的温度小于40°时，电池温度在第一设定范围内，说明电池在正常工作温度，因此控制第一过流参考电压支路输出一个对应于电池在正常温度工作下的参考电压，即第一过流参考电压。

当温度检测电路3检测到电池的温度超过40°，但没有超过60°时，电池温度在第二设定范围内，说明电池的温度超出的正常工作温度，但没有超过太多，因此控制第二过流参考电压支路输出一个对应于电池温度在第二设定范围下的参考电压，即第二过流参考电压，该参考电压相较于电池在正常温度工作下的第一过流参考电压有所降低。

当温度检测电路3检测到电池的温度超过60°时，电池温度在上述的第三设定范围内，说明电池的温度超出正常工作温度的程度较大，因此控制第三过流参考电压支路输出一个对应于该电池温度范围下的参考电压，即第三过流参考电压，该参考电压的大小在上述的第二过流参考电压的基础上继续降低。

本实施例的过流保护电路，通过温度检测电路来检测电池的温度，根据电池的具体温度情况，控制三个过流参考电压支路中的一个支路导通，输出一个合适的过流参考电压，控制过流参考电压支路导通的规律是当检测的电池温度越高，使第一比较器2的过流参考电压值越小，达到根据电池的温度自动调节过流参考电压值的目的，避免了现有过流保护电路中的过流参考电压固定不变导致电池长期在高温情况下工作引起的电池寿命降低问题，有效保护了电池的安全。

在一示例中，提供了一种如图3所示的过流保护电路，该过流保护电路中，参考电压分压支路中串设有四个电阻R1、R2、R3和R4，R1、R2为第一组相邻电阻，R2、R3为第二组相邻电阻，R3和R4为第三组相邻电阻，选择第一组相邻电阻R1、R2的串联接点引出第一分压输出端，该第一分压输出端用于连接第一过流参考电压支路中串设的开关管M5；然后，选择第二组相邻电阻R2、R3的串联接点引出第二分压输出端，该第二分压输出端用于连接第二过流参考电压支路中串设的开关管M6；类似的，选择第三组相邻电阻R3、R4的串联接点引出第三分压输出端，该第三分压输出端用于连接第三过流参考电压支路中串设的开关管M7。

第一过流参考电压支路中，开关管M5的控制端与温度检测电路3的第一输出端连接；第二过流参考电压支路中，开关管M6的控制端与温度检测电路3的第二输出端连接；第三过流参考电压支路中，开关管M7的控制端与温度检测电路3的第三输出端连接。

上述过流保护电路的工作过程如下：

当温度检测电路3检测到电池温度T≤T1时，温度检测电路3通过第一输出端发出第一控制信号DET1，控制第一过流参考电压支路中的开关管M5导通，使第一过流参考电压支路导通，比较器2中的过流参考电压VRDI的计算式如下：

VRDI=VD1=VREF*(R2+R3+R4)/(R1+R2+R3+R4)

式中，表示VRDI比较器2中的过流参考电压值，VD1表示参考电压分压支路中第一分压输出端的电压，VREF表示设定的基准电压，R1、R2、R3、R4表示电阻阻值。

当温度检测电路3检测到电池温度T1<T<T2时，温度检测电路3通过第二输出端发出第二控制信号DET2，控制第二过流参考电压支路中的开关管M6导通，使第二过流参考电压支路导通，比较器2中的过流参考电压VRDI的计算式如下：

VRDI=VD2=VREF*(R3+R4)/(R1+R2+R3+R4)

式中，表示VRDI比较器2中的过流参考电压值，VD2表示参考电压分压支路中第二分压输出端的电压，VREF表示设定的基准电压，R1、R2、R3、R4表示电阻阻值。

当温度检测电路3检测到电池温度T≥T3时，温度检测电路3通过第三输出端发出第三控制信号DET4，控制第三过流参考电压支路中的开关管M7导通，使第三过流参考电压支路导通，比较器2中的过流参考电压VRDI的计算式如下：

VRDI=VD3=VREF* R4/(R1+R2+R3+R4)

式中，表示VRDI比较器2中的过流参考电压值，VD3表示参考电压分压支路中第三分压输出端的电压，VREF表示设定的基准电压，R1、R2、R3、R4表示电阻阻值。

在一示例中，一种具体的温度检测电路如图4所示，该温度检测电路包括：温度感应支路31、比较模块32和逻辑模块33，其中，所述温度感应支路31的电压输出端连接所述比较模块32的第一输入端，所述温度感应支路31用于将检测的电池温度转化成电压信号，向所述比较模块32的第一输入端输入所述电压信号。

所述比较模块32的输出端连接所述逻辑模块33的输入端，所述比较模块32用于将所述电压信号与设定的参考电压进行比较，向所述逻辑模块33输出比较结果；所述逻辑模块33用于根据所述比较结果输出第一导通控制信号、第二导通控制信号和第三导通控制信号，所述第一导通控制信号用于控制所述第一过流参考电压支路的通断，所述第二导通控制信号用于控制所述第二过流参考电压支路的通断，所述第三导通控制信号用于控制所述第三过流参考电压支路的通断。

如图4所示，温度感应支路31包括电流源I1和三极管Q1，所述电流源I1的正极用于连接电池正极VDD，所述电流源I1的负极连接所述三极管Q1的阳极，所述三极管Q1的阴极接地，所述三极管Q1的控制端连接所述三极管Q1的阳极，所述三极管Q1的阳极连接所述比较模块32的第一输入端；所述三极管Q1用于布置在电池一侧，以感应电池的温度。其中，三极管Q1可以贴合布置在电池一侧，也可以贴近布置在电池一侧。

上述温度感应支路31的温度感应原理是：利用了三极管Q1的导通电压的负温度特性，电流源I1流经NPN型的三极管Q1，得到感应电压VTEMP2，该感应电压为负温度系数的电压，即当电池温度越高时，感应电压VTEMP越低。

图4中，比较模块包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端（用符号-表示）为比较模块32的第一输入端，所述第二比较器的第二输入端（用符号+表示）通过第一开关管M4连接所述比较模块32的第二输入端，所述第二比较器的第二输入端还通过第二开关管M3连接所述比较模块32的第三输入端，所述第一开关管M4的控制端用于接收第一使能信号EN1，所述第二开关管M3的控制端用于接收第二使能信号EN2。

并且，第一使能信号EN1的电平与第二使能信号EN2的电平始终相反，用于轮流向第二比较器的第二输入端输入参考电压。该参考电压的大小确定过程是：

设置第一参考电压大于第二参考电压，即VT1>VT2，当第一使能信号EN1为高电平，第二使能信号EN2为低电平时，开关管M4导通，开关管M3关断，此时第二比较器的输入参考电压VT=VT1；当第一使能信号EN1为低电平，第二使能信号EN2为高电平时，开关管M3导通，开关管M4关断，此时第二比较器的输入参考电压VT=VT2。

如图4所示，所述逻辑模块包括第一触发器U1和第二触发器U2，所述第一触发器U1的输入端连接所述比较模块32的输出端，所述第一触发器U1的输出端Q连接串设在所述第二过流参考电压支路中的第三开关管M6。

所述第二触发器U2的输入端连接所述比较模块32的输出端，所述第二触发器U2的输出端连接至或非门U3的第二输入端，所述或非门U3的第一输入端连接所述第一触发器U1的输出端，所述或非门U3的输出端连接串设在所述第一过流参考电压支路中的第四开关管M5。

所述逻辑模块还包括与门U4，所述与门U4的第一输入端连接所述第一触发器U1的输出端，所述与门U4的第二输入端连接所述第二触发器U2的输出端，所述与门U4的输出端连接串设在所述第三过流参考电压支路中的第五开关管M7。

上述温度检测电路的整体工作过程如下：

电池在正常放电过程中的电池温度比较低，此时电池温度T<T1，T1为第一使能信号EN1为高电平时的温度检测电路翻转点，此时温度感应支路31输出的感应电压VTEMP2大于参考电压VT1、VT2，经过比较模块32中第二比较器的比较，输出比较结果信号DET_TEMP恒定为0，因此无论是第一触发器D1中时钟端口信号S1的上升沿到来，还是第二触发器D2中时钟端口信号S2的上升沿到来，第一触发器D1的输出信号DET2和第二触发器D2的输出信号DET3均为低电平，此时两个输出信号经过或非门U3，输出第一导通控制信号DET1为高电平，以控制第一过流参考电压支路导通。

当电池温度T1<T<T2时，T2为EN2为高电平时的温度检测电路翻转点，分以下两种情况讨论：当第一使能信号EN1为高电平，第二使能信号EN2为低电平时，此时温度感应支路31输出的感应电压VTEMP2<VT=VT1，经过第二比较器输出比较结果信号DET_TEMP为高电平，当第一使能信号EN1高电平的中间时刻第一触发器D1中时钟端口信号S1的上升沿到来，波形如图5所示，此时第一触发器D1的输出信号DET2（即第二导通控制信号）为高电平，该信号经过或非门U3后输出的第一控制信号DET1为低电平，以控制第一过流参考电压支路不导通，控制第二过流参考电压支路导通。

当第一使能信号EN1为低电平，第二使能信号EN2为高电平时，第一触发器D1的输出信号DET2仍然为高电平，此时温度感应支路31输出的感应电压VTEMP2>VT=VT2，经过第二比较器输出比较结果信号DET_TEMP为低电平，在第二使能信号EN2高电平的中间时刻第二触发器D2中时钟端口信号S2的上升沿到来，此时第二触发器D2的输出信号DET3为低电平，第一触发器D1的输出信号DET1也为低电平。

若经过一段时间后，电池温度下降到正常范围，即T<T1，在第一使能信号EN1为高电平时，第二比较器输出比较结果信号DET_TEMP变为低电平，第一使能信号EN1为高电平的中间时刻第一触发器D1中时钟端口信号S1的上升沿到来，此时第一触发器D1的输出信号DET2变为低电平，或非门U3后输出的第一控制信号DET1变为高电平。

若经过一段时间后，当电池温度超出正常工作温度的程度较大，即T>T2时，T2为第二使能信号EN2为高电平时的温度检测电路翻转点，当第一使能信号EN1为高电平，第二使能信号EN2为低电平时，此时温度感应支路31输出的感应电压VTEMP2<VT=VT1，经过比较，第二比较器输出的比较结果信号DET_TEMP为高电平，在第一使能信号EN1为高电平的中间时刻第一触发器D1中时钟端口信号S1的上升沿到来，此时第一触发器D1的输出信号DET2为高电平，或非门U3后输出的第一控制信号DET1为低电平。

当第一使能信号EN1为低电平，第二使能信号EN2为高电平时，第一触发器D1的输出信号DET2仍然为高电平，此时温度感应支路31输出的感应电压VTEMP2<VT=VT2，感应电压经过比较后，第二比较器输出的比较结果信号DET_TEMP为高电平，在第二使能信号EN2高电平的中间时刻第二触发器D2中时钟端口信号S2的上升沿到来，此时第二触发器D2的输出信号DET3为高电平，第一触发器D1的输出信号DET2仍然为高电平，经过与门U4，输出的第三导通控制信号DET4为高电平，以控制第三过流参考电压支路导通。

本示例中的温度检测电路能够在电池充放电过程中时时检测电池的温度，根据检测到的电池不同的温度，去调节过流保护电路的过流参考电压值VRDI，从而提高过流保护电路的保护能力，提升电池的安全性。

在实施例二中，如图6所示，提出一种过流保护电路，包括：

第一比较器2，所述第一比较器2的第一输入端（用符号+表示）用于连接电池保护电路中的VM端口，获取VM端口电压（图5中用VM表示），所述第一比较器2的第二输入端（用符号-表示）用于输入过流参考电压VRDI，所述第一比较器2的输出端用于将所述VM端口电压与所述过流参考电压比较，来判断是否启动过流保护，向电池保护电路输出过流保护信号DETDI；所述过流参考电压包括第一过流参考电压和第二过流参考电压。

过流参考电压电路1，包括参考电压分压支路、第一过流参考电压支路和第二过流参考电压支路，所述参考电压分压支路用于提供偏置电流，所述参考电压分压支路具有第一分压输出端和第二分压输出端，所述第一分压输出端通过所述第一过流参考电压支路连接所述第一比较器2的第二输入端，用于输出第一过流参考电压；所述第二分压输出端通过所述第二过流参考电压支路连接所述第一比较器2的第二输入端，用于输出第二过流参考电压；所述第一过流参考电压大于所述第二过流参考电压。

温度检测电路3，用于检测电池温度，当所述电池温度在第一设定范围时，控制所述第一过流参考电压支路导通；当所述电池温度在第二设定范围时，控制所述第二过流参考电压支路导通；所述第一设定范围内的电池温度小于所述第二设定范围内的电池温度。

本实施例中的过流保护电路与实施例一中的过流保护电路的不同之处在于，本实施例中的过流参考电压电路1仅包括参考电压分压支路、第一过流参考电压支路和第二过流参考电压支路，没有第三过流参考电压支路，温度检测电路3仅用于控制第一过流参考电压支路和第二过流参考电压支路。

并且，所述逻辑模块用于根据所述比较结果输出第一导通控制信号DET1和第二导通控制信号DET2，所述第一导通控制信号用于控制所述第一过流参考电压支路的通断，所述第二导通控制信号用于控制所述第二过流参考电压支路的通断。

本实施例中，不设置第三过流参考电压支路的原因是：根据电池的耐热性能和重要程度不同，设置调节过流参考电压VRDI的档位数不同，例如在实施例一中电池的重要等级最高或耐热性能较差，则设置三档过流参考电压VRDI来进行调节；而本实施例中电池的重压等级为次高或耐热性能较好，则设置两档过流参考电压VRDI来调节大小。举例说明如下：

设置上述的第一设定范围为T≤T1，第二设定范围为T>T1，T表示电池温度，T1为温度阈值，如T1设置为60°，当温度检测电路3检测到电池的温度小于60°时，电池温度在第一设定范围内，说明电池在正常工作温度，因此控制第一过流参考电压支路输出一个对应于电池在正常温度工作下的参考电压，即第一过流参考电压。

当温度检测电路3检测到电池的温度超过60°时，电池温度在第二设定范围内，说明电池的温度超出的正常工作温度，因此控制第二过流参考电压支路输出一个对应于电池温度在第二设定范围下的参考电压，即第二过流参考电压，该参考电压相较于电池在正常温度工作下的第一过流参考电压有所降低。

在一示例中，提供一种如图7所示的过流保护电路，该过流保护电路中，参考电压分压支路中串设有三个电阻R1、R2和R3，R1、R2为第一组相邻电阻，R2、R3为第二组相邻电阻，选择第一组相邻电阻R1、R2的串联接点引出第一分压输出端，该第一分压输出端用于连接第一过流参考电压支路中串设的开关管M5；类似的，选择第二组相邻电阻R2、R3的串联接点引出第二分压输出端，该第二分压输出端用于连接第二过流参考电压支路中串设的开关管M6。

在第一过流参考电压支路中，开关管M5的控制端与温度检测电路3的第一输出端连接；第二过流参考电压支路中，开关管M6的控制端与温度检测电路3的第二输出端连接。

上述过流保护电路的工作过程如下：

当温度检测电路3检测到电池温度T≤T1时，温度检测电路3通过第一输出端发出第一控制信号DET1，控制第一过流参考电压支路中的开关管M5导通，使第一过流参考电压支路导通，比较器2中的过流参考电压VRDI的计算式如下：

VRDI=VD1=VREF*(R2+R3)/(R1+R2+R3)

式中，表示VRDI比较器2中的过流参考电压值，VD1表示参考电压分压支路中第一分压输出端的电压，VREF表示设定的基准电压，R1、R2、R3表示电阻阻值。

当温度检测电路3检测到电池温度T>T1时，温度检测电路3通过第二输出端发出第二控制信号DET2，控制第二过流参考电压支路中的开关管M6导通，使第二过流参考电压支路导通，比较器2中的过流参考电压VRDI的计算式如下：

VRDI=VD2=VREF*(R3)/(R1+R2+R3)

式中，表示VRDI比较器2中的过流参考电压值，VD2表示参考电压分压支路中第二分压输出端的电压，VREF表示设定的基准电压，R1、R2、R3表示电阻阻值。

在一示例中，一种具体的温度检测电路如图8所示，该温度检测电路包括：温度感应支路31、比较模块32和逻辑模块33，该温度检测电路与图4所示的温度检测电路的温度感应支路31、比较模块32相同，该温度检测电路与图4所示的温度检测电路的不同之处在于，本示例中的逻辑模块33仅包括第一触发器U1（为D触发器）、第二触发器U2（为D触发器）和或非门U3，而不存在与门。

本示例的温度检测电路的整体工作过程与图4中温度检测电路的工作过程类似，具体工作过程已经记载在实施例一中，本实施例中不再赘述。

在实施例三中，如图9所示，提供一种电池保护电路6，该电池保护电路6包括逻辑电路61，逻辑电路61通过延时电路62分别连接有过放保护电路64、过充保护电路63以及实施例一或实施例二中的过流保护电路65。

图9中，过放保护电路64用于检测电池电压是否达到过放值；过充保护电路63用于检测电池电压是否超过过充值，若是，启动过充保护；过流保护电路65用对检测电池的充放电电流值（实际是以VM端口电压形式检测），以判定是否需要过流保护，若是，启动过流保护；利用过流保护电路65中的温度检测电路时时检测电池的温度，根据不同的电池温度来调节芯片的过流值（即过流参考电压）；延时电路62用于将过放保护电路64，过充保护电路63以及过流保护电路65的输出进行延时处理；逻辑电路61通过对过放保护电路64、过充保护电路63以及过流保护电路65的输出进行延时后经过逻辑处理后，通过端口DO和CO控制外置的功率开关管M1和M2，实现对电池的充放电保护。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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；例如，在实施例一中，过流参考电压电路中设置了三个过流参考电压支路，温度检测电路中根据不同电池温度范围设置了三档过流参考电压VRDI，以控制三个过流参考电压支路分别导通；在实施例二中，过流参考电压电路中设置了两个过流参考电压支路，温度检测电路中根据不同电池温度范围设置了两档过流参考电压VRDI，以控制两个过流参考电压支路分别导通；因此，还可以通过增加过流参考电压电路中的过流参考电压支路，以及增加温度检测电路中逻辑模块中的触发器，来实现N档（N>3）过流参考电压VRDI的调节。

因此，这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种过流保护电路，其特征在于，包括：

第一比较器，所述第一比较器的第一输入端用于连接电池保护电路中的VM端口，获取VM端口电压，所述第一比较器的第二输入端用于输入过流参考电压，所述第一比较器的输出端用于将所述VM端口电压与所述过流参考电压比较，来判断是否启动过流保护，向电池保护电路输出过流保护信号；所述过流参考电压包括第一过流参考电压和第二过流参考电压；

过流参考电压电路，包括参考电压分压支路、第一过流参考电压支路和第二过流参考电压支路，所述参考电压分压支路具有第一分压输出端和第二分压输出端，所述第一分压输出端通过所述第一过流参考电压支路连接所述第一比较器的第二输入端，用于输出第一过流参考电压；所述第二分压输出端通过所述第二过流参考电压支路连接所述第一比较器的第二输入端，用于输出第二过流参考电压；所述第一过流参考电压大于所述第二过流参考电压；

温度检测电路，用于检测电池温度，当所述电池温度在第一设定范围时，控制所述第一过流参考电压支路导通；当所述电池温度在第二设定范围时，控制所述第二过流参考电压支路导通；所述第一设定范围内的电池温度小于所述第二设定范围内的电池温度；

所述温度检测电路包括温度感应支路、比较模块和逻辑模块，所述温度感应支路的电压输出端连接所述比较模块的第一输入端，所述温度感应支路用于将检测的电池温度转化成电压信号，向所述比较模块的第一输入端输入所述电压信号；

所述比较模块的输出端连接所述逻辑模块的输入端，所述比较模块用于将所述电压信号与设定的参考电压进行比较，向所述逻辑模块输出比较结果；所述比较模块包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端为比较模块的第一输入端，所述第二比较器的第二输入端通过第一开关管连接所述比较模块的第二输入端，用于输入第一参考电压；所述第二比较器的第二输入端还通过第二开关管连接所述比较模块的第三输入端，用于输入第二参考电压，所述第二参考电压小于所述第一参考电压；所述第一开关管的控制端用于接收第一使能信号，所述第二开关管的控制端用于接收第二使能信号，所述第一使能信号的电平与所述第二使能信号的电平相反；

所述逻辑模块用于根据所述比较结果输出第一导通控制信号和第二导通控制信号，以控制所述第一过流参考电压支路、第二过流参考电压支路的通断。

2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流参考电压电路还包括第三过流参考电压支路，所述参考电压分压支路具有第三分压输出端，所述第三分压输出端通过所述第三过流参考电压支路连接所述第一比较器的第二输入端，用于输出第三过流参考电压；所述第三过流参考电压小于所述第二过流参考电压；

所述温度检测电路还用于在所述电池温度处于第三设定范围内时，控制所述第三过流参考电压支路导通；所述第三设定范围内的电池温度大于所述第二设定范围内的电池温度。

3.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述逻辑模块用于根据所述比较结果输出第三导通控制信号，所述第三导通控制信号用于控制所述第三过流参考电压支路的通断。

4.如权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述温度感应支路包括电流源和三极管，所述电流源的正极用于连接电池正极，所述电流源的负极连接所述三极管的阳极，所述三极管的阴极接地，所述三极管的控制端连接所述三极管的阳极，所述三极管的阳极连接所述比较模块的第一输入端；所述三极管用于布置在电池一侧，以感应所述电池温度。

5.如权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述逻辑模块包括第一触发器和第二触发器，所述第一触发器的输入端连接所述比较模块的输出端，所述第一触发器的输出端连接串设在所述第二过流参考电压支路中的第三开关管；

所述第二触发器的输入端连接所述比较模块的输出端，所述第二触发器的输出端连接至或非门的第二输入端，所述或非门的第一输入端连接所述第一触发器的输出端，所述或非门的输出端连接串设在所述第一过流参考电压支路中的第四开关管。

6.如权利要求5所述的过流保护电路，其特征在于，所述逻辑模块还包括与门，所述与门的第一输入端连接所述第一触发器的输出端，所述与门的第二输入端连接所述第二触发器的输出端，所述与门的输出端连接串设在所述第三过流参考电压支路中的第五开关管。

7.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述参考电压分压支路中串设有至少三个电阻，确定出三组相邻电阻作为第一组相邻电阻、第二组相邻电阻和第三组相邻电阻，选择第一组相邻电阻的串联接点引出所述第一分压输出端，选择第二组相邻电阻的串联接点引出所述第二分压输出端，选择第三组相邻电阻的串联接点引出所述第三分压输出端。

8.一种电池保护电路，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的过流保护电路。

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