本技術(shù)涉及可充電電池的控制，具體涉及一種可充電電池組的級(jí)聯(lián)保護(hù)裝置及供電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在需要較高電壓的應(yīng)用場(chǎng)景，鋰離子電池的電芯往往需要串聯(lián)起來(lái)，組成電池包來(lái)使用。而在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，單顆鋰電池保護(hù)芯片受工藝和成本的限制，耐壓往往在30v或者40v，最多只能支持4-7串的鋰電池保護(hù)和檢測(cè)功能。對(duì)于更高串?dāng)?shù)鋰電池串聯(lián)使用的應(yīng)用，將兩顆或更多顆40v耐壓的鋰電池保護(hù)芯片進(jìn)行級(jí)聯(lián)使用，是更加經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的方案。

2、對(duì)于單顆鋰電池保護(hù)芯片的應(yīng)用，當(dāng)芯片檢測(cè)到某一節(jié)電芯欠壓時(shí)，芯片可以自動(dòng)進(jìn)入休眠模式等低功耗模式，直到芯片檢測(cè)到充電器接入時(shí)退出休眠模式等低功耗模式，以降低電芯在欠壓時(shí)的系統(tǒng)功耗，最大限度的延遲電芯的使用壽命和電量存儲(chǔ)時(shí)間。對(duì)于兩顆或多顆鋰電池保護(hù)芯片級(jí)聯(lián)的鋰電池應(yīng)用，當(dāng)其中一顆芯片檢測(cè)到某一節(jié)電芯欠壓時(shí)，該芯片將欠壓信號(hào)傳遞給第一級(jí)芯片，第一級(jí)芯片在沒(méi)有檢測(cè)到充電器時(shí)進(jìn)入休眠模式，降低功耗，并將低功耗信息傳遞給其他芯片，使其他芯片進(jìn)入低功耗模式，以保證所有芯片的功耗一致。當(dāng)所有的芯片都進(jìn)入低功耗后，第一級(jí)芯片若檢測(cè)到充電器接入，芯片從低功耗模式被喚醒，同時(shí)第一級(jí)芯片將退出低功耗的信息傳達(dá)給其他芯片，使所有芯片都退出低功耗模式。

3、目前，常見(jiàn)的做法有兩種。一種方式是禁止級(jí)聯(lián)的芯片進(jìn)入低功耗模式，這種方法可以保證芯片的功耗一致，但是不利于電芯欠壓后的電量存儲(chǔ)。另一種方式是增加用于傳遞進(jìn)入和退出低功耗模式的通訊引腳，該方法需要額外占用芯片多個(gè)引腳資源，且需要設(shè)置外圍的檢測(cè)電路才能實(shí)現(xiàn)低功耗模式的控制?？梢?jiàn)，傳統(tǒng)的多串鋰電池保護(hù)芯片的級(jí)聯(lián)方案，需要較多占用芯片的引腳資源，容易造成管腳資源的緊張。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本技術(shù)提供一種可充電電池組的級(jí)聯(lián)保護(hù)裝置及供電設(shè)備，以解決傳統(tǒng)多串鋰電池保護(hù)芯片的級(jí)聯(lián)方案，需要較多占用引腳資源問(wèn)題。

2、本技術(shù)提供一種可充電電池組的級(jí)聯(lián)保護(hù)裝置，所述可充電電池組包括至少兩組串聯(lián)的電芯，所述級(jí)聯(lián)保護(hù)裝置包括m級(jí)單元芯片以及設(shè)于每?jī)杉?jí)單元芯片之間的信號(hào)傳遞通道，每級(jí)單元芯片分別用于保護(hù)一組對(duì)應(yīng)的串聯(lián)電芯，第1級(jí)單元芯片連接負(fù)極端，第m級(jí)單元芯片連接正極端；

3、第i級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳通過(guò)信號(hào)傳遞通道連接第i+1級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳，以使第i級(jí)單元芯片進(jìn)入低功耗模式后，將本級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳接入下拉信號(hào)，并通過(guò)所述信號(hào)傳遞通道將下拉信號(hào)傳遞至第i+1級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳，以使第i+1級(jí)單元芯片進(jìn)入低功耗模式；其中1≤i≤m-1，m≥2，且i，m均為正整數(shù)，所述級(jí)聯(lián)引腳為所述單元芯片在低功耗模式下閑置的引腳。

4、可選地，每個(gè)所述單元芯片內(nèi)部，所述級(jí)聯(lián)引腳對(duì)應(yīng)設(shè)置有第一上拉電流源、第一晶體管、下拉電流源和第二晶體管；所述第一上拉電流源提供的電流小于所述下拉電流源提供的電流；所述第一上拉電流源的輸出端連接所述第一晶體管的源極；所述第一晶體管的漏極分別連接所述級(jí)聯(lián)引腳和所述第二晶體管的漏極，柵極用于接入第一控制信號(hào)；所述第二晶體管的柵極用于接入第二控制信號(hào)，源極連接所述下拉電流源的一端，所述下拉電流源的另一端為預(yù)設(shè)低電位；所述第一控制信號(hào)用于控制所述第一晶體管的通斷，所述第二控制信號(hào)用于控制所述第二晶體管的通斷；第一上拉電流源用于為所述級(jí)聯(lián)引腳提供上拉信號(hào)，以表征對(duì)應(yīng)的所述級(jí)聯(lián)引腳未進(jìn)入低功耗模式；所述下拉電流源用于在對(duì)應(yīng)的所述單元芯片進(jìn)入低功耗模式后為對(duì)應(yīng)的所述級(jí)聯(lián)引腳提供下拉信號(hào)。

5、可選地，所述信號(hào)傳遞通道包括電壓源、第一電阻和第三晶體管；在第i級(jí)單元芯片至第i+1級(jí)單元芯片之間，第i級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳通過(guò)所述第一電阻連接所述第三晶體管的源極；所述電壓源的一端連接對(duì)應(yīng)單元芯片的參考地端，另一端連接所述第三晶體管的柵極；所述第三晶體管的漏極連接第i級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳；第i級(jí)單元芯片進(jìn)入到低功耗模式后，通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述第一控制信號(hào)關(guān)斷對(duì)應(yīng)的所述第一上拉電流源，并通過(guò)對(duì)應(yīng)的所述第二控制信號(hào)開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的所述下拉電流源或者通過(guò)前一級(jí)傳遞過(guò)來(lái)的下拉電流源，對(duì)應(yīng)的所述級(jí)聯(lián)引腳的電壓被下拉至小于所述電壓源提供的參考電壓，使對(duì)應(yīng)的所述第三晶體管開(kāi)啟，第i級(jí)單元芯片級(jí)聯(lián)引腳內(nèi)部的下拉電流源或者通過(guò)前一級(jí)傳遞過(guò)來(lái)的下拉電流源，經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的所述第三晶體管為第i+1級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳提供下拉信號(hào)，以使第i+1級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳接入下拉信號(hào)，當(dāng)?shù)趇+1級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳被拉低至閾值電壓以下時(shí)，第i+1級(jí)單元芯片進(jìn)入低功耗模式。

6、可選地，所述信號(hào)傳遞通道還包括第二電阻；所述第二電阻設(shè)于所述第三晶體管的漏極與第i+1級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳之間，用于將所述信號(hào)傳遞通道上的電流限制在安全電流的范圍內(nèi)。

7、可選地，所述級(jí)聯(lián)引腳包括過(guò)流保護(hù)延遲時(shí)間配置引腳，所述過(guò)流保護(hù)延遲時(shí)間配置引腳還復(fù)用于在對(duì)應(yīng)的所述單元芯片供電時(shí)，通過(guò)接入上拉信號(hào)表征過(guò)流延遲計(jì)時(shí)功能開(kāi)啟。

8、可選地，所述電壓源提供的參考電壓分別小于所述過(guò)流保護(hù)延遲時(shí)間配置引腳接入上拉信號(hào)時(shí)的電壓和所述單元芯片過(guò)流延遲計(jì)時(shí)工作時(shí)的電壓。

9、可選地，各級(jí)所述單元芯片還設(shè)有充電器檢測(cè)引腳；第1級(jí)單元芯片的充電器檢測(cè)引腳通過(guò)高壓隔離管連接對(duì)應(yīng)串聯(lián)電芯的負(fù)極端；第2至m級(jí)單元芯片的充電器檢測(cè)引腳分別連接所在單元芯片的參考地端；第1級(jí)單元芯片的充電器檢測(cè)引腳在檢測(cè)到充電器接入后，本級(jí)單元芯片退出低功耗模式，對(duì)應(yīng)的所述級(jí)聯(lián)引腳的內(nèi)部下拉信號(hào)斷開(kāi)，第2級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳對(duì)應(yīng)的上拉電流將該級(jí)聯(lián)引腳上拉至高電平，退出低功耗模式，以此類推，直至第m級(jí)單元芯片退出低功耗模式。

10、可選地，每個(gè)所述單元芯片還設(shè)有第一驅(qū)動(dòng)引腳、第二驅(qū)動(dòng)引腳、第一傳遞引腳和第二傳遞引腳；所述第一驅(qū)動(dòng)引腳為第一電平且所述第二驅(qū)動(dòng)引腳為第二電平時(shí)表征對(duì)應(yīng)的所述單元芯片處于欠壓狀態(tài)；第i+1級(jí)單元芯片的第一驅(qū)動(dòng)引腳連接第i級(jí)單元芯片的第一傳遞引腳，第i+1級(jí)單元芯片的第二驅(qū)動(dòng)引腳連接第i級(jí)單元芯片的第二傳遞引腳；第i級(jí)單元芯片的所述第一傳遞引腳和所述第二傳遞引腳用于識(shí)別第i+1級(jí)單元芯片的欠壓狀態(tài)。

11、可選地，第1級(jí)單元芯片用于在檢測(cè)到本級(jí)單元芯片的欠壓狀態(tài)或者第2級(jí)單元芯片的欠壓狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉第一驅(qū)動(dòng)引腳，充電器檢測(cè)引腳開(kāi)啟充電器檢測(cè)功能，并在檢測(cè)不到充電器后，進(jìn)入低功耗模式。

12、可選地，所述級(jí)聯(lián)保護(hù)裝置還包括第四晶體管和第五晶體管；所述第四晶體管的柵極連接第1級(jí)單元芯片的第一驅(qū)動(dòng)引腳，源極連接本級(jí)單元芯片的設(shè)定節(jié)點(diǎn)，漏極連接所述第五晶體管的漏極；所述第五晶體管的柵極連接第1級(jí)單元芯片的第二驅(qū)動(dòng)引腳，源極連接所述負(fù)極端；所述第四晶體管由所述第一驅(qū)動(dòng)引腳控制通斷，所述第五晶體管由所述第二驅(qū)動(dòng)引腳控制通斷。

13、本技術(shù)還提供一種供電設(shè)備，所述供電設(shè)備包括上述任一種級(jí)聯(lián)保護(hù)裝置。

14、本技術(shù)上述可充電電池組的級(jí)聯(lián)保護(hù)裝置及供電設(shè)備中，在相鄰兩級(jí)單元芯片的級(jí)聯(lián)引腳之間設(shè)置信號(hào)傳遞通道，以通過(guò)信號(hào)傳遞通道逐級(jí)傳遞低功耗模式，采用在低功耗模式下閑置的一個(gè)級(jí)聯(lián)引腳便可以實(shí)現(xiàn)多組級(jí)聯(lián)電芯之間的低功耗模式自動(dòng)同步，能夠節(jié)省引腳資源，降低對(duì)應(yīng)的芯片成本。