7。熔絲526電耦接在熔絲控制電路524和充電開關(guān)530中的晶體管532的柵極之間。熔絲527,其可以是斷開熔絲,耦接在熔絲控制電路524和放電開關(guān)540中的晶體管542的棚極之間。進(jìn)一步的,電阻器528、529分別電耦接在端子504 (例如,接地)和晶體管532、542的柵極之間。
[0045]開關(guān)530 (例如,充電開關(guān))被配置成當(dāng)電流流動(dòng)以充電電池510時(shí)使電池510能夠從端子502、504永久電氣斷開。更加詳細(xì)的,次控制IC 520被配置成使開關(guān)530被永久斷開,由此中斷電池充電所必經(jīng)的電流路徑。然而,由于開關(guān)530包括二極管534,當(dāng)放電開關(guān)540導(dǎo)通時(shí),仍然提供放電電流路徑(例如,從電池到端子502)。
[0046]類似地,放電開關(guān)540被配置成當(dāng)電流從電池510中流出時(shí),使電池510從端子502、504永久電氣斷開。更加詳細(xì)的,次控制IC 520被配置成使開關(guān)540被永久斷開,由此中斷電池放電所必經(jīng)的電流路徑。然而,由于開關(guān)540包括二極管544,當(dāng)充電開關(guān)530導(dǎo)通時(shí),仍然提供充電電流路徑(例如,從端子502到電池510)。
[0047]在正常操作期間,熔絲控制電路524提供高壓信號(hào)給晶體管532、542的柵極以導(dǎo)通晶體管,由此允許電流從端子502流到電池510以為電池510充電以及從電池510到端子502以為電池放電(例如為負(fù)載供電)。當(dāng)確定非正常充電狀態(tài)時(shí),使足以斷開熔絲526的電流流過熔絲526。晶體管532的棚極通過電阻器528被耦接到端子504 (例如,接地)。這樣,柵極上的電壓被拉低并且晶體管532斷開。結(jié)果,從端子502到電池510的電流路徑失效,由此中斷任何潛在的危害放電狀態(tài)。重點(diǎn)注意的是,這會(huì)使電池510永遠(yuǎn)地失去充電功能。
[0048]當(dāng)發(fā)生非正常放電情況時(shí),使足以斷開熔絲527的電流流過熔絲527。晶體管542的柵極現(xiàn)在通過電阻器529耦接到端子504(例如,接地)。這樣,柵極的電壓被拉低并且晶體管542斷開。結(jié)果,從電池510到端子502的電流路徑失效,由此中斷任何潛在的危險(xiǎn)放電狀態(tài)。重點(diǎn)注意的是,這會(huì)使電池510的放電功能永久地失效。
[0049]轉(zhuǎn)向圖6,更詳細(xì)的,示出了次保護(hù)電路500的可選擇配置。換言之,圖6示出的次保護(hù)電路600,包括以可選擇的方式設(shè)置的次保護(hù)電路500的元件。更加詳細(xì)的,次保護(hù)電路600包括連接在端子502和504之間的電池510,次控制IC 520、開關(guān)530、540。然而,開關(guān)530、540串聯(lián)耦接在電池510和端子504之間(與圖5的次保護(hù)電路500中的位于電池510和端子502之間有所不同)。換言之,開關(guān)530、540連接到接地端子504,代替正極端子502。
[0050]正如所述那樣,晶體管532、542的源極和漏極耦接到端子504和電池510。晶體管532,542的柵極以與圖5相同的方式耦接。更加具體的,柵極通過熔絲526、527耦接到524并且通過電阻器528、529接地。正如將要被理解的那樣,次保護(hù)電路600的操作類似于上面關(guān)于次保護(hù)電路500所描述的操作。
[0051]轉(zhuǎn)向圖7,更加具體的,示出了次控制IC 700的示例。次控制IC700被配置成為充電(例如,熔絲330、熔絲530等等)或者放電(例如,熔絲540)提供次保護(hù)。可以理解的是這不旨在限制,相反這是為了清楚和易于理解的目的而作出的。
[0052]次控制IC 700包括傳感器722,傳感器722具有用于將傳感器722連接到電池以監(jiān)視電池的故障狀態(tài)的端子722-A和722-B。另外,次控制IC 700包括熔絲726和電阻器728,其用于耦接到開關(guān)中的晶體管(晶體管332、532、532等等)的柵極,該晶體管要被永久關(guān)閉以從充電器或者負(fù)載上斷開電池。提供端子726-A用于將熔絲726和電阻器728耦接到開關(guān)中的晶體管的柵極。另外,提供電源軌702和接地軌704用于將次控制IC 700連接到電源和接地。次控制IC還包括晶體管驅(qū)動(dòng)器760(例如,驅(qū)動(dòng)電路,充電泵等等)來為端子726-A提供高壓信號(hào)以導(dǎo)通晶體管。還提供熔絲短路晶體管770、780用于短路電源軌702和接地軌704之間的熔絲726以使熔絲726斷開。更詳細(xì)地,當(dāng)檢測(cè)到非正常狀態(tài)時(shí),熔絲控制電路724可以導(dǎo)通熔絲短路晶體管770、780,使大電流從電源軌702通過晶體管770、熔絲726、晶體管780流到接地軌704。這樣的大電流將快速地使熔絲726斷開,因此通過導(dǎo)通連接到端子726-A的晶體管來使晶體管驅(qū)動(dòng)器760失效。
[0053]如上所述,為了表達(dá)的方便和清楚,所示的次控制IC 700被配置為為單個(gè)開關(guān)提供永久斷開的特征。這不是為了限制。例如,次控制IC 700可以被配置有多對(duì)短路晶體管以為多個(gè)開關(guān)提供斷開特征(例如,斷開熔絲526、527等等),由此減少在限流電路中對(duì)溫度和電源影響的依賴。
[0054]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于保護(hù)電池組的次保護(hù)電路的制作方法800的流程圖。例如,僅以示例的方式,圖8的制作方法800可以被用于制作次保護(hù)電路300,次保護(hù)電路設(shè)備300,和/或次保護(hù)電路設(shè)備700。制作方法800開始于框802。該制作方法800進(jìn)展到框804。在框804,第一端子和第二端子在框804被提供。在框806,提供晶體管,并且將該晶體管電連接在第一端子和第二端子之間。在框808,制造方法800提供電耦接到晶體管的棚極的熔絲。在框810,制造方法800提供熔絲控制電路,該熔絲控制電路被配置成在故障狀態(tài)的情況下產(chǎn)生足以斷開熔絲的電流。制作方法800可以終止于框812。
[0055]圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于保護(hù)電池組的次保護(hù)電路的制作方法900的流程圖。例如,僅以示例的方式,圖9的制作方法800可以被用于制作次保護(hù)電路設(shè)備500和/或次保護(hù)電路設(shè)備600。制作方法900開始于框902。制作方法900進(jìn)展到框904。在框904,第一端子和第二端子在框904被提供。在框906,制作方法900提供電連接到第一端子的放電開關(guān)。在框908,制作方法900提供電連接到放電開關(guān)以及第二端子的充電開關(guān)。在框910,制作方法900提供控制電路,該控制電路包括第一熔絲、第二熔絲和熔絲控制電路,其中第一熔絲電耦接到放電開關(guān)以在第一熔絲斷開的情況下永久地?cái)嚅_放電開關(guān),第二熔絲電耦接到充電開關(guān)以在第二熔絲斷開的情況下永久地?cái)嚅_充電開關(guān),而熔絲控制電路被配置成在放電故障狀態(tài)的情況下使足以斷開第一熔絲的電流流過第一熔絲并且在充電故障的情況下使足以斷開第二熔絲的電流流過第二熔絲。制作方法900可以終止于912。
[0056]圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于保護(hù)電池組的次保護(hù)電路的操作方法1000的流程圖。操作方法1000開始于框1002。操作方法1000進(jìn)展到框1004。在框1004,操作方法1000通過熔絲控制電路為電連接于第一端子和第二端子之間的晶體管的柵極提供電壓信號(hào)(例如,高壓信號(hào))以導(dǎo)通晶體管。
[0057]在框1006,操作方法1000在晶體管導(dǎo)通時(shí)允許電流從第一端子流到電池。在框1008,操作方法1000檢測(cè)電池中的故障狀態(tài)并且提供信號(hào)給熔絲控制電路指示該故障狀態(tài)被檢測(cè)到。在一個(gè)實(shí)施例中,操作方法1000可以使用可操作地耦接到熔絲控制電路的傳感器來檢測(cè)電池中的一個(gè)或多個(gè)充電故障并且該一個(gè)或多個(gè)充電故障選自包括過電壓、過電流和過溫的組。
[0058]在框1010中,操作方法1000在故障狀態(tài)的情況下利用熔絲控制電路使足夠量的電流流過連接到柵極的熔絲以斷開熔絲,從而阻止電流從第一端子流到電池。在一個(gè)實(shí)施例中,通過跨晶體管的源極和漏極電耦接的二極管來阻止電流從第一端子流到電池。操作方法1000可以終止于框1012。
[0059]因此,正如這里所描述的,本發(fā)明的重大進(jìn)步和好處在于:通過更高效和更精確地控制電池組從充電器和/或負(fù)載上永久地?cái)嚅_來保護(hù)電池組。換言之,本發(fā)明提供的次保護(hù)電路,其運(yùn)行較少地依賴于外部狀態(tài)(例如,溫度、供電電平等等),例如,由于跨電阻器的電壓降可以被更精確地測(cè)量,即使溫度和供電電平是變化的,也能減少限流電路中對(duì)溫度和電源影響的依賴。
[0060]在一個(gè)實(shí)施例中,次電池保護(hù)電路包括電池不受充電和/或放電故障的損害。次電池保護(hù)電路可以包括第一端子和第二端子、晶體管、熔絲以及熔絲控制電路,其中晶體管電連接在第一端子