專利名稱：電池保護電路、電池保護電路的測試裝置及方法
技術領域：
本發明涉及于電路設計領域，特別是涉及一種電池保護電路、 一種電池保護電路的測試裝置及一種電池保護電路的測試方法。
背景技術：
電池(如鋰離子電池)在正常使用過程中，其內部進行電能與化學能相互轉化的化學正反應，但在某些條件下，如對其過充電、過放電將會導致電池內部發生化學副反應，該副反應加劇后，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，并可能產生大量氣體，使電池內部壓力迅速增大后爆炸而導致安全問題，因此需要對電池配置一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態進行有效監測，并在某些條件下關斷充、放電回路以防止對電池發生損害。
目前，電池保護電路較多地應用于電池保護芯片中。參考圖l所示的
一個電池保護芯片的電路結構圖，這個電池保護芯片由兩個MOS管QD和QC和一個控制IC (VA7070)外加一些阻容元件構成。控制IC負責監測電池電壓與回路電流，并控制兩個MOS管的柵極，MOS管在電路中起開關作用，分別控制著充電回路與放電回路的導通與關斷。B+、 B-分別接電池的正極和負極；P+、 P-分別是電池對外輸出電壓的端口或接受充電的端口； Vdd是IC電源的正極，Vss是IC電源負極，Dout是放電保護執行端，Cout是充電保護執行端。在正常狀態下電路中控制IC的Cout、 Dout端都輸出高電壓，兩個MOS管QD和QC都處于導通狀態，電池可以自由地進行充電和-文電。
充電時，P+、 P-分別接充電器的正負極，充電電流經過兩個MOS對電池進行充電。這時，控制IC的Vdd、 Vss既是電源端，也是電池電壓檢測端(經R1)。隨著充電的進行，電池電壓逐漸升高，當升高到保護IC門限電壓(過充電保護閾值電壓，通常為4.25--4.3V)時，其Cout端將由高電壓轉變為零電壓，使MOS管QC由導通轉為關斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。并且，在控制IC檢測到電池電壓超過過充電保護閾值電壓至發出關斷QC信號之間，還有一段延時時間，通常設為l秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
在電池放電時，控制IC的Vdd、 Vss也會對電池電壓檢測，當電池電壓下降到IC門限電壓(過放電保護閾值電壓，如2.3V—2.4V)時，其Dout端腳將由高電壓轉變為零電壓，使MOS管QD由導通轉為關斷，從而切斷了放電回^各，使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。此外，在控制IC檢測到電池電壓低于過放電保護電壓至發出關斷QD信號之間，也有一段延時時間，通常設為100毫秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
在針對電池保護電路的進行測試時，為獲得準確有效的測試結果，需要盡可能真實地模擬電路的工作情況。在每次測試過充電保護闊值電壓或者過放電保護閾值電壓時，都需要真實地模擬經過外接電容所作用的延時操作，在實際中，過充電保護的延時操作以秒為量級，過放電保護的延時操作以幾十至百毫秒為量級，既增加了測試難度又增長了測試時間。
因而，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是如何能夠創新地提出 一種電池保護電路，用以在不影響電路正常使用的基礎上，簡化測試操作，并減少測試時間。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種電池保護電路及其測試方法，用以在不影響電路正常使用的基礎上，簡化測試操作，并減少測試時間。
為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了 一種電池保護電路的測試裝置，所述電池保護電路包括電源端口 Vcc和Vss、充電保護執行端Cout和放電保護執行端Dout，所述電池保護電路還包括
電池電壓4企測單元，用于在4全測到電源端口的Vcc電壓達到預置保護閾值時，發送保護觸發信號；控制單元，用于依據所述保護觸發信號產生阻抗調節信號，所述阻
抗調節信號用于調節驅動單元中所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗；所述測試裝置包括
計算單元，用于計算所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout的電壓差；
比較單元，用于將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進行比較，若比較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
優選的，所述電池保護電路還包括
延時操作單元，用于判斷所述保護觸發信號是否穩定預設時間范圍，若是，則獲得保護狀態的狀態信號，若否，則獲得非保護狀態的狀態信號，并將所述狀態信號傳遞到控制單元；
在非保護狀態下，當所述控制單元接收到保護觸發信號時，產生阻抗調節信號；
在保護狀態下，所述控制單元用于產生控制信號；所述驅動單元用于依據所述控制信號控制充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout執行保護操作。
優選的，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述阻抗調節信號為針對其中一個PMOS管產生的關斷信號。
優選的，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述控制信號為針對其中所述兩個PMOS管產生的關斷信號。
優選的，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述控制單元為 一或門電路，所述或門電路的輸入端包括與電池電壓檢測單元直接連接的第一輸入端，以及，與延時操作單元連接的第二輸入端，所述延時操作單元與電池電壓檢測單元連接；當所述或門電路的第 一輸入端接收到保護觸發信號，第二輸入端獲
得非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端使一個PMOS管關 斷，所述非保護狀態的狀態信號使另一個PMOS管維持導通；
當所述或門電路的第一輸入端接收到保護觸發信號，第二輸入端獲 得保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端使 一 個P M O S管關斷； 所述保護狀態的狀態信號使另 一個PMOS管關斷。
優選的，所述測試反饋信息為確定當次的電源端口的Vcc電壓為相 應的保護閾值。
本發明實施例還7〉開了 一種電池保護電路的測試方法，所述電池保 護電路包括電源端口 Vcc和Vss、充電保護執行端Cout和放電保護執行 端Dout，所述方法包才舌
逐次調節電源端口的Vcc電壓；
在檢測到所述電源端口的Vcc電壓達到預置保護閾值時，發送保護 觸發信號；
判斷所述保護觸發信號是否穩定預設時間范圍，若是，則獲得保護 狀態的狀態信號，若否，則獲得非保護狀態的狀態信號；
依據所述保護觸發信號產生阻抗調節信號，所述阻抗調節信號用于 調節所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout的阻 抗；
計算所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout 的電壓差；
將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進行比較，若比較結 果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
優選的，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端 Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述阻抗調節信號為針對其 中一個PMOS管產生的關斷信號。
本發明實施例還公開了一種電池保護電路，包括
電池電壓檢測電i 各，用于4企測電源端口的電壓，在所述電壓達到預
9置保護閾值時輸出保護觸發的觸發信號，否則，輸出非保護觸發的觸發
信號；
延時操作電路，用于接收所述觸發信號，在所述觸發信號為保護觸 發且穩定預設時間范圍時，輸出保護狀態的狀態信號，否則，輸出非保
護狀態的狀態信號；
保護驅動電路，用于接收所述觸發信號和所述狀態信號，在收到非 保護觸發的觸發信號和非保護狀態的狀態信號時進入非驅動狀態，在收 到保護觸發的觸發信號和非保護狀態的狀態信號時進入準備驅動狀態， 在收到保護觸發的觸發信號和保護狀態的狀態信號時處于驅動狀態。
優選的，所述保護驅動電路包括
并聯連接的第一開關電路、第二開關電路，每個開關電路具有控制 各自開啟和關閉的控制端，其中第 一開關電路的控制端接收所述狀態信 號，并在所述狀態信號為保護狀態時，控制該第一開關電路關閉；
邏輯單元，具有接收所述觸發信號的輸入端和接收所述狀態信號的
輸入端，其輸出端與第二開關電路的控制端連接，其中所述邏輯單元在 所述觸發信號為保護觸發或/和所述狀態信號為保護信號時，輸出信號控 制所述第二開關電路關閉；
所述非驅動狀態為第一開關電路和第二開關電路都開啟的狀態，所 述準備驅動狀態為第一開關電路開啟而第二開關電路關閉的狀態，所述
驅動狀態為第一開關電路和第二開關電路都關閉的狀態。 優選的，所述保護驅動電路還包括
與所述第一開關電路和第二開關電路串聯的第三開關電路，所述第 三開關電路也具有自身開啟和關閉的控制端，第三開關電路的控制端也 接收所述狀態信號，并在所述狀態信號為保護狀態時，控制該第三開關 電路開啟。
優選的，所述第一開關電路為PMOS管PM2,所述第二開關電路為 PMOS管PMO,所述第三開關電路為NMOS管NM1,所迷邏輯單元為一 或門電路，所述或門電路的輸入端A接收所述觸發信號；所述或門電路的輸入端B接收所述狀態信號，所述狀態信號還接入所述PMOS管PM2 和NMOS管NM1的柵極，所述或門電路的輸出端Z接入PMOS管PM0 的柵極；
當所述或門電路的輸入端A收到非保護觸發的觸發信號，輸入端B 收到非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PM0 維持導通，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2維持導通；
當所述或門電路的輸入端A收到保護觸發的觸發信號，輸入端B收 到非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO 關斷，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2維持導通；
當所述或門電路的輸入端A收到保護觸發的觸發信號，輸入端B收 到保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO關 斷信號，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2關斷，使NMOS 管NM1導通。
與現有技術相比，本發明具有以下優點
本發明可以在不影響電路正常使用的基礎上，對電池保護電路進行測 試。 一旦電池電壓沖企測單元檢測到當前電源端口的電壓達到過充電或過 放電保護閾值時，會發出保護觸發信號，此時，控制電路的測試通路會 被連通，用于依據該保護觸發信號調節電源端口 Vcc與充Cout端或Dout 端之間的阻抗，從而調節Cout或Dout端的輸出電壓。在測試時，逐步增 加或者降低Vcc,每一次調整Vcc后，都計算本次Vcc與Cout或Dout 端輸出電壓的電壓差， 一旦檢測到本次電壓差與上一次電壓差之間出現 明顯變化，則獲知Cout或Dout端的阻抗出現了突變，也就是說，控制電 路接收到的保護觸發信號對Cout或Dout端的阻抗進行了調節，從而可以 據此輸出測試反饋信息，即本次測試用的Vcc為電池保護電路的過充電 保護閾值或過放電保護閾值。而正常工作通路只在經延時操作單元判斷 為在預設時間范圍內 一 直處于穩定狀態的情況下連通，此時控制單元會 產生控制信號，以觸發驅動單元控制Cout或Dout端執行保護操作。可以看出，在測試時，由于電源端口的Vcc電壓會不斷跳變，通常 在延時的時間范圍內不會一直處于穩定狀態，因而不會觸發正常工作通 路；再者，即使觸發正常工作通路，由于執行保護操作將使阻抗變得更 大，所以前后兩次的電壓差將更加明顯，所以也不會影響測試反饋。而 在正常工作時，由于保護操作需要經延時操作電路控制，而測試通路在 延時以前就會做出反應，這個反應并不會影響Cout端或Dout端的結果； 所以本發明的測試過程也不會影響正常工作時的保護操作地執行。
本發明僅需簡單地復用管腳即可實現，無需增加額外測試管腳，不 僅減少了電路設計難度，還有效減少了產品成本；再者，由于本發明在 測試時越過了延時操作電路，使得測試時間無需受制于漫長的保護狀態 切換延時，測試操作十分簡單，還有效減少了測試時間。
圖l是一種保護芯片的電路結構圖2是本發明的一種電池保護電路測試裝置實施例1的結構框圖3是本發明的一種電池保護電路測試裝置實施例2的結構框圖4是應用本發明的一種過充電保護電路的結構圖5是應用本發明的一種過放電保護電路的結構圖6是本發明的 一種電池保護電路的測試方法實施例的流程圖7是本發明的一種電池保護電路的結構圖8是現有技術的一種電池保護電路的結構圖。
具體實施例方式
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合 附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
參考圖2,示出了本發明的一種電池保護電路測試裝置實施例1的結 構框圖，所述電池保護電i 各21可以包括電源端口 Vcc和Vss、充電保護 執行端Cout和》文電保護執行端Dout，具體而言，所述電池保護電路21 還可以包括以下單元電池電壓檢測單元211,用于在檢測到電源端口的Vcc電壓達到預置 保護閾值時，發送保護觸發信號；
控制單元212，用于依據所述保護觸發信號產生阻抗調節信號，所述 阻抗調節信號用于調節驅動單元中所述電源端口與充電保護執行端Cout 或放電保護執行端Dout之間的阻抗；
所述測試裝置22可以包括以下單元
計算單元221，用于計算所述電源端口與充電保護執行端Cout或放 電寸呆護執4亍端Dout的電壓差；
比較單元222，用于將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進 行比較，若比較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
在本發明的 一 種優選實施例中，所述電池保護電路可以為過充電保 護電路。在測試才莫式下，可以逐步增加電源端口的Vcc電壓來進行測試。 當電池電壓檢測單元檢測到Vcc電壓達到預置的過充電保護閾值時，發 送保護觸發信號；在測試時，控制單元將直接響應該保護觸發信號，產 生阻抗調節信號，以調節驅動單元中所述電源端口與C out端之間的阻抗， 從而調節Cout端的輸出電壓；在實際中，當驅動單元為低電平有效時， 所述阻抗調節信號可以用于增加所述電源端口的Vcc電壓與Cout端之間 的阻抗；當驅動單元為高電平有效時，所述阻抗調節信號可以用于增加 所述電源端口的Vss電壓與Cout端之間的阻抗；作為另一實施例，根據 電源端口與Cout端之間阻抗器件的不同實現方式，所述阻抗調節方式也 可以減小阻抗，這些方式都是本領域技術人易于想到且易于實現的方式， 本發明對此無需加以限制。
在控制單元完成阻抗調節后，計算單元計算Vcc與Cout端的電壓差； 比較單元將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進行比較，若比 較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
在本發明的另 一優選實施例中，所述電池保護電路可以為過放電保 護電路。在測試模式下，可以逐步降低電源端口的Vcc電壓來進行測試。 當電池電壓;f企測單元;f企測到的Vcc電壓達到預置的過i文電保護閾值時，
13發送保護觸發信號；在測試時，控制單元將直接響應該保護觸發信號， 產生阻抗調節信號，以調節(增加或減小)驅動單元中所述電源端口與 Dout端之間的阻抗(包括電源端口的Vcc與Dout端之間的阻抗，或者， 電源端口的Vss與Dout端之間的阻4元)，乂人而調節Dout端的輸出電壓； 計算單元計算Vcc與Dout端的電壓差；比較單元將當次計算的電壓差， 與上一次計算的電壓差進行比較，若比較結果超過預設差值，則輸出測 試反饋信息。
優選的，所述保護觸發信號可以為計時觸發信號，所述電源端口 Vcc 與Cout端或Dout端之間的阻抗可以包括兩個并耳關的PMOS管，當接收 到保護觸發信號時，所述控制電路針對其中一個PMOS管產生關斷信號。 在具體實現中，通過在測試時將Cout端或Dout端接一接地電阻或直接接 地，當與Cout端或Dout端連接的其中 一個PMOS管關斷時，就會從Cout 端或Dout端下4立一定電流到Vss ，即可調整Cout端或Dout端的出電 壓。
當然，上述方法僅僅用作示例，本領域技術人員采用任一種阻抗調 節方法都是可行的，本發明對此無需加以限制。
參考圖3，示出了本發明的一種電池保護電路測試裝置實施例2的結 構框圖，具體而言，所述電池保護電路31可以包括以下單元
電池電壓4企測單元311 ，用于在4企測到電源端口 Vcc的電壓達到預置 保護閾值時，發送保護觸發信號；
延時操作單元312，用于判斷所述保護觸發信號是否穩定預設時間范 圍，若是，則獲得保護狀態的狀態信號，若否，則獲得非保護狀態的狀 態信號，并將所述狀態信號傳遞到控制單元；
控制單元313，用于在非保護狀態下，依據所述保護觸發信號產生阻 抗調節信號，所述阻抗調節信號用于增加驅動單元314中所述電源端口 Vcc與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗；以及， 在保護狀態下，產生控制信號；驅動單元314，用于依據所述控制信號控制充電保護執行端Cout或 放電保護執行端Dout執行保護操作；
所述測試裝置32可以包括以下單元
計算單元321，用于計算所述電源端口 Vcc與充電保護執行端Cout 或》文電^f呆護扭^于端Dout的電壓差；
比較單元322，用于將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進 行比較，若比較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
本實施例與圖2所示實施例的主要區別在于，本實施例中的電池保 護電路具有兩條通路，正常工作通路和測試通路。具體而言，控制單元 的測試通路會直接由保護觸發信號連通，此時，控制電路會產生阻抗調 節信號以調節電源端口與充Cout端或Dout端之間的阻抗。在測試時，逐 步增加或者降低Vcc，每一次調整Vcc后，都計算本次Vcc與Cout或 Dout端輸出電壓的電壓差， 一旦檢測到本次電壓差與上一次電壓差之間 出現明顯變化，則獲知Cout或Dout端的阻抗出現了突變，也就是說，控 制電路接收到的保護觸發信號對Cout或Dout端的阻抗進行了調節，從而 可以據此輸出測試反饋信息，即本次測試用的Vcc為電池保護電路的過 充電保護閾值或過放電保護閾值。
正常工作通路只在經延時操作單元判斷為在預設時間范圍內一直處 于穩定狀態的情況下連通，此時控制單元會產生控制信號，以觸發驅動 單元控制Cout或Dout端執行保護操作。
在具體實現中，所述電源端口 Vcc與充電保護執行端Cout或放電保 護執行端Dout之間的阻抗可以包括兩個并聯的PMOS管，在這種情況下， 所述阻抗調節信號可以為針對其中一個PMOS管產生的關斷信號；所述 控制信號可以為針對其中所述兩個PMOS管產生的關斷信號。
更為優選的，所述控制單元可以為一或門電路，所述或門電路的輸 入端包括與電池電壓檢測單元直接連接的第一輸入端，以及，與延時 操作單元連接的第二輸入端，所述延時操作單元與電池電壓4企測單元連
接；當所述或門電路的第一輸入端接收到保護觸發信號，第二輸入端獲
得非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端使一個PMOS管關 斷，所述非保護狀態的狀態信號使另一個PMOS管維持導通；
當所述或門電路的第一輸入端接收到保護觸發信號，第二輸入端獲 得保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端使一個PMOS管關斷； 所述保護狀態的狀態信號使另 一個PMOS管關斷。
在實際中，所述兩個并聯的PMOS管與一串Jf關的NMOS管可以構成 本發明實施例中的驅動單元。具體而言，該驅動單元的輸出端即為Cout 端或Dout端，所述狀態信號還接入該NMOS管的柵極。所述兩個并聯的 PMOS管的源極接電源端口的Vcc電壓，PMOS管漏極與NMOS管的漏 極相連，NMOS管源極接電源端口的Vss電壓。
由于第一輸入端和第二輸入端的信號會使得PMOS管一前一后地關 斷，即當控制電路的輸出端控制一個PMOS管(如PM0)關斷后，經延 時才有可能獲得保護狀態的狀態信號，以控制另一個PMOS管(如PM2) 的關斷，在這種情況下，如果不采用或門電路，由于NMOS管(如NMl) 的導通，就會使電路出現漏電的現象。當在本發明實施例中優選采用或 門電路時，NM1可以在PM0關斷、PM2導通時關斷，/人而有效防止漏電 情況的發生。
為使本領域技術人員更好地理解本發明，以下通過兩個具體的例子 進一步說明。
具體可以參考圖4所示的一種過充電保護電路的結構圖，該電路主 要包括一或門電路及一驅動電路，其中，所述驅動電路由接在電源端口 Vcc與Vss之間的兩個并聯的PMOS管PM0和PM2，以及， 一個串聯的 NM0S管NM1構成，所述驅動電路的輸出端為Cout:所述或門電路包括 兩個輸入端A和B,輸入端A與電池電壓4企測電路(圖中未示出)相連 接，用于接收保護觸發信號；輸入端B與延時操作電路(圖中未示出) 相連接，用于獲得狀態信號，該狀態信號還接入PM2和NM1的柵極，輸出端Z接入PM0的柵極。
針對圖4所示的電池保護電路，可以通過逐步增加Vcc電壓來進行 測試(如每次增加10mV )。當電池電壓檢測單元檢測到當前的Vcc電壓 達到預置的過充電保護閾值時，產生保護觸發信號；輸入端A的信號由 低變高，使輸出端Z針對PMO產生關斷信號；此時，由于測試電壓在不 斷跳變，保護觸發信號不會在預設時間范圍內一直處于穩定狀態，因此 輸入端B將獲得非保護狀態的狀態信號，因而PM2將維持導通；在這種 情況下，由于PM0和PM2的作用將使得Vcc與Cout端之間的阻抗增加， 在測試時，通過在Cout端外接一接地電阻或直接接地，即可從Cout端下 拉一定電流(如100uA),從而可以調節Cout端的輸出電壓。
在測試過程中，每一次調整Vcc后，都計算本次Vcc與Cout端輸出 電壓的電壓差Vdrop=Vcc-Cout,并將本次電壓差與上一次計算電壓差進 行對比，若在預設的差值范圍內(如大于40mV),則表示Cout端的沒有 太大變化，即阻抗沒有被調節，沒有收到保護觸發信號，故可不作反饋； 一旦檢測到本次電壓差與上一次電壓差超過預設的差值范圍，則說明本 次Cout端的阻抗被調節了，即在本次Vcc條件下，產生了保護觸發信號， 故可以給輸出測試反饋信息。
例如， 一種在電池保護電路測試中的測試過程為
51、 設置第一次測試的Vcc電壓為4V;
52、 獲取增加阻抗后的Cout端電壓為3.8V;
53、 計算Vdropl=0.2V;
54、 設置第二次測試的Vcc電壓為4.2V ;
55、 獲取增加阻抗后的Cout端電壓為4V;
56、 計算Vdrop2=0.2V;
57、 比較Vdropl和Vdrop2的差值為0,判定沒有超出預設差值0.2, 則繼續下一步測試；
58、 設置第三次測試的Vcc電壓為4.3V ;
59、 獲取增加阻抗后的Cout端電壓為3.8V;510、 計算Vdrop3=0.5V;
511、 比較Vdrop2和Vdrop3的差值為0.3,判定超出預設差值0.2， 則輸出測試反饋信號為，當前的Vcc電壓4.3V為該電池保護電路的過充 電保護閾值。
需要說明的是，在上面的例子中，數字僅僅用于說明原理而已，并 不能用于限制本發明的應用；例如實際上，為保證測量精度，每次測試 的Vcc電壓都小于10mV,預設差值為大于40mV，當然，本發明亦無需 對實際應用的情形加以限制。
如果延時操作單元檢測到保護觸發信號在預設時間范圍內(如20ns ) 一直處于穩定狀態，那么，輸入端B將獲得保護狀態的狀態信號；在這 種情況下，輸入端A已經根據保護觸發信號將PM0關斷；保護狀態的狀 態信號將PM2也關斷，同時NM1將打開；從而使得Cout端從高電壓變 為低電壓或零電壓，進行過充電保護。
參考圖5所示的過放電保護電路的結構圖，該電路與圖4所示的電 路基本相似，主要區別在于驅動單元的輸出端為Dout。
針對圖5所示的電池保護電路，可以通過逐步減小Vcc電壓來進行 測試(如每次減小10mV)。當電池電壓檢測單元產生保護觸發信號時； 輸入端A的信號關斷PM0產生；非保護狀態的狀態信號將維持PM2導 通；在這種情況下，PM0和PM2的作用將使得Vcc與Dout端之間的阻 抗增力口。
每一次調整Vcc后，都計算本次Vcc與Dout端輸出電壓的電壓差 Vdrop=Vcc-Dout,并本次電壓差與上一次計算電壓差進行對比， 一旦計 算出當次的電壓差與上一次的電壓差的差值超過預設的差值范圍，則輸 出測試反饋信 息o
若輸入端B獲得保護狀態的狀態信號時，輸入端A已經根據保護觸 發信號將PM0關斷；輸入端B將PM2也關斷，同時NM1將打開；從而 使得Dout端從高電壓變為低電壓或零電壓，進行過放電保護。
18需要說明的是，上述圖4和圖5僅僅用作驅動電路為低電平有效時 的一種示例，本領域技術人員易于想到的是，若驅動電路為高電平有效 時，可以由接在Vcc與Vss之間的一個串聯的PMOS管和兩個并耳關的 NMOS管構成，在這種情況下，調節的阻抗是Cout端或Dout端與Vss 之間的阻抗。作為另一種實施例，根據電源端口與Cout端之間阻抗器件 的不同實現方式，所述阻抗調節方式也可以為減小阻抗；由于篇幅限制， 本說明書在此就不——詳述了 。
參考圖6，示出了本發明的一種電池保護電路的測試方法實施例的流 程圖，所述電池保護電路包括電源端口 Vcc和Vss、充電保護執行端Cout 和放電保護執行端Dout，本實施例具體可以包括以下步驟
步驟601、逐次調節電源端口的Vcc電壓；
步驟602、在檢測到所述電源端口的Vcc電壓達到預置保護閾值時， 發送保護觸發信號；
步驟603、判斷所述保護觸發信號是否穩定預設時間范圍，若是，則 獲得保護狀態的狀態信號，若否，則獲得非保護狀態的狀態信號；
步驟604、在非保護狀態下，依據所述保護觸發信號產生阻抗調節信 號，所述阻抗調節信號用于調節所述電源端口 Vcc與充電保護^l行端Cout 或放電保護執行端Dout的阻抗；
步驟605、計算所述電源端口與充電保護扭J亍端Cout或^:電保護執 行端Dout的電壓差；
步驟606、將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進行比較， 若比較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
優選的，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端 Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述阻抗調節信號為針對其 中一個PMOS管產生的關斷信號。
對于方法實施例而言，由于其與裝置實施例基本相似，所以描述的 比較簡單，相關之處參見裝置實施例的部分說明即可。需要說明的是，對于方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為 一系列的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本發明并不受所描 述的動作順序的限制，因為依據本發明，某些步驟可以采用其他順序或 者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述的實 施例均屬于優選實施例，所涉及的動作和單元并不一定是本發明所必須 的。
參考圖7，示出了本發明的一種電池保護電路的結構圖，具體可以包
括
電池電壓4企測電路71，用于檢測所述電源端口的Vcc電壓，在所述 電壓達到預置保護閾值時輸出保護觸發的觸發信號，否則，輸出非保護 觸發的觸發信號；
延時操作電路72，用于接收所述觸發信號，在所述觸發信號為保護 觸發且穩定預設時間范圍時，輸出保護狀態的狀態信號，否則，輸出非 保護狀態的狀態信號；
保護驅動電路73，用于在收到非保護觸發的觸發信號和非保護狀態 的狀態信號時進入非驅動狀態；在收到保護觸發的觸發信號和非保護狀 態的狀態信號時進入準備驅動狀態；在收到保護觸發的觸發信號和保護 狀態的狀態信號時處于驅動狀態。
在本發明的一種優選實施例中，所述保護驅動電路可以包括
并聯連接的第一開關電路、第二開關電路，每個開關電路具有控制 各自開啟和關閉的控制端，其中第 一 開關電路的控制端接收所述狀態信 號，并在所述狀態信號為保護狀態時，控制該第一開關電路關閉；
邏輯單元，具有接收所述觸發信號的輸入端和接收所述狀態信號的
輸入端，其輸出端與第二開關電路的控制端連接，其中所述邏輯單元在 所述觸發信號為保護觸發或/和所述狀態信號為保護信號時，輸出信號控 制所述第二開關電路關閉；
所述非驅動狀態為第一開關電路和第二開關電路都開啟的狀態，所述準備驅動狀態為第一開關電路開啟而第二開關電路關閉的狀態，所述 驅動狀態為第一開關電路和第二開關電路都關閉的狀態。
在具體實現中，所述保護驅動電路還可以包括
與所述第一開關電路和第二開關電路串聯的第三開關電路，所述第 三開關電路也具有自身開啟和關閉的控制端，第三開關電路的控制端也 接收所述狀態信號，并在所述狀態信號為保護狀態時，控制該第三開關 電路開啟。
更為優選的，所述第一開關電路可以為一PMOS管PM2，所述第二 開關電路可以為一PMOS管PM0，所述第三開關電^各可以為一NMOS管 NM1，所述邏輯單元可以為一或門電路。結合圖8所示的電池保護電路 示例，所述或門電路的輸入端A接收觸發信號；所述或門電路的輸入端 B接收狀態信號，所述狀態信號還接入所述PMOS管PM2和NMOS管 NM1的柵極，所述或門電路的輸出端Z接入PMOS管PMO的柵極；
當所述或門電路的輸入端A收到非保護觸發的觸發信號，輸入端B 收到非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO 維持導通，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2維持導通；即所 述保護驅動電路為進入非驅動狀態。
當所述或門電路的輸入端A收到保護觸發的觸發信號，輸入端B收 到非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO 關斷，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2維持導通；即所述保 護驅動電路為進入準備驅動狀態。
當所述或門電路的輸入端A收到保護觸發的觸發信號，輸入端B收 到保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO關 斷信號，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2關斷，使NMOS 管NM1導通；即所述保護驅動電路為處于驅動狀態。
以下對比現有技術進一步說明本實施例。
參考圖8所示的現有技術中電池保護電路的結構圖，其保護驅動電路83僅包括串聯的一 POS管PM1及一 NMOS管NM0，并且僅受延時操 作電路82的單一信號控制，即只在延時操作電路82接收到在預設時間 范圍內一直處于穩定狀態的保護觸發信號時，才驅動其輸出端Cout或 Dout執行保護操作；而在電池電壓檢測電路81輸出非保護觸發的觸發信 號，或，延時操作電路82輸出非保護狀態的狀態信號，其輸出端Cout 或Dout依然維持導通。筒單來說，即現有技術的電池保護電路只存在驅 動狀態和非驅動狀態。
本實施例的保護驅動電路可以實現三種狀態，即非驅動狀態、準備 驅動狀態和驅動狀態；其中，準備驅動狀態是現有技術中不存在的狀態。 這種狀態的設計正是為了實現本發明的既然保證正常工作，又能實現簡 單測試的電池保護電路。具體而言，在正常工作時，非驅動狀態下PMO 導通PM2導通，可以保證電池保護電路執行相應地非保護操作；驅動狀 態下PM0關斷PM2關斷，可以保證電池保護電路執行相應地保護操作； 而準備驅動狀態下PMO關斷PM2導通，其并不會觸發電池保護電路執行 保護操作，因而其實質上歸屬于非驅動狀態，不會影響電池保護電路的 正常工作，而只有在測試時才能被發現，由于準備驅動狀態下PMO關斷 PM2導通所引起的阻抗變化，正是測試時所需的快速反應。簡而言之， 即所述準備驅動狀態并不會影響電池保護電路的正常工作，而只有在測 試時得以體現，以及時響應電源端口的電壓變化，使測試得以快速完成。
由于本實施例與前述電池保護電路的測試裝置中相關部分較為相 似，所以描述的比較簡單，相關之處參見裝置實施例的部分說明即可。
以上對本發明所提供的 一種電池保護電路、 一種電池保護電路的測 試裝置及一種電池保護電路的測試方法進行了詳細介紹，本文中應用了 具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只 是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般 技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改 變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1、一種電池保護電路的測試裝置，其特征在于，所述電池保護電路包括電源端口Vcc和Vss、充電保護執行端Cout和放電保護執行端Dout，所述電池保護電路還包括電池電壓檢測單元，用于在檢測到電源端口的Vcc電壓達到預置保護閾值時，發送保護觸發信號；控制單元，用于依據所述保護觸發信號產生阻抗調節信號，所述阻抗調節信號用于調節驅動單元中所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗；所述測試裝置包括計算單元，用于計算所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout的電壓差；比較單元，用于將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進行比較，若比較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
2、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，所述電池保護電路還包括'.延時操作單元，用于判斷所述保護觸發信號是否穩定預設時間范圍，若是，則獲得保護狀態的狀態信號，若否，則獲得非保護狀態的狀態信號，并將所述狀態信號傳遞到控制單元；在非保護狀態下，當所述控制單元接收到保護觸發信號時，產生阻抗調節信號；在保護狀態下，所述控制單元用于產生控制信號；所述驅動單元用于依據所述控制信號控制充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout執行保護操作。
3、 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述阻抗調節信號為針對其中 一個PMOS管產生的關斷信號。
4、 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述控制信號為針對其中所述兩個PMOS管產生的關斷信號。
5、 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述控制單元為一或門電路，所述或門電路的輸入端包括與電池電壓檢測單元直接連接的第一輸入端，以及，與延時操作單元連接的第二輸入端，所述延時操作單元與電池電壓^企測單元連接；當所述或門電路的第一輸入端接收到保護觸發信號，第二輸入端獲得非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端使一個PMOS管關斷，所述非保護狀態的狀態信號使另一個PMOS管維持導通；當所述或門電路的第 一輸入端接收到保護觸發信號，第二輸入端獲得保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端使一個PMOS管關斷；所述保護狀態的狀態信號使另 一個PMOS管關斷。
6、 如權利要求1所述的電池保護電路，其特征在于，所述測試反饋信息為確定當次的電源端口的Vcc電壓為相應的保護閾值。
7、 一種電池保護電路的測試方法，其特征在于，所述電池保護電路包括電源端口 Vcc和Vss、充電保護執行端Cout和力文電保護執行端Dout，所述方法包括逐次調節電源端口的Vcc電壓；在檢測到所述電源端口的Vcc電壓達到預置保護閾值時，發送保護觸發信號；判斷所述保護觸發信號是否穩定預設時間范圍，若是，則獲得保護狀態的狀態信號，若否，則獲得非保護狀態的狀態信號；依據所述保護觸發信號產生阻抗調節信號，所述阻抗調節信號用于調節所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout的阻抗；計算所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout的電壓差；將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進行比較，若比較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。
8、 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述電源端口與充電保護執行端Cout或》t電保護4丸行端Dout之間的阻抗包括兩個并聯的PMOS管，所述阻抗調節信號為針對其中一個PMOS管產生的關斷信號。
9、 一種電池保護電路，其特征在于，包括電池電壓;f企測電i 各，用于檢測電源端口的電壓，在所述電壓達到預置保護閾值時輸出保護觸發的觸發信號，否則，輸出非保護觸發的觸發信號；延時操作電路，用于接收所述觸發信號，在所述觸發信號為保護觸發且穩定預設時間范圍時，輸出保護狀態的狀態信號，否則，輸出非保護狀態的狀態信號；保護驅動電路，用于接收所述觸發信號和所述狀態信號，在收到非保護觸發的觸發信號和非保護狀態的狀態信號時進入非驅動狀態，在收到保護觸發的觸發信號和非保護狀態的狀態信號時進入準備驅動狀態，在收到保護觸發的觸發信號和保護狀態的狀態信號時處于驅動狀態。
10、 如權利要求9所述的電池保護電路，其特征在于，所述保護驅動電路包括并聯連接的第一開關電路、第二開關電路，每個開關電路具有控制各自開啟和關閉的控制端，其中第一開關電路的控制端接收所述狀態信號，并在所述狀態信號為保護狀態時，控制該第一開關電路關閉；邏輯單元，具有接收所述觸發信號的輸入端和接收所述狀態信號的輸入端，其輸出端與第二開關電路的控制端連接，其中所述邏輯單元在所述觸發信號為保護觸發或/和所述狀態信號為保護信號時，輸出信號控制所述第二開關電路關閉；所述非驅動狀態為第一開關電路和第二開關電路都開啟的狀態，所述準備驅動狀態為第一開關電路開啟而第二開關電路關閉的狀態，所述驅動狀態為第一開關電路和第二開關電路都關閉的狀態。
11、 如權利要求IO所述的電池保護電路，其特征在于，所述保護驅動電路還包括與所述第一開關電路和第二開關電路串聯的第三開關電路，所述第三開關電路也具有自身開啟和關閉的控制端，第三開關電路的控制端也接收所述狀態信號，并在所述狀態信號為保護狀態時，控制該第三開關電路開啟。
12、如權利要求11所述的電池保護電路，所述第一開關電路為PMOS管PM2,所述第二開關電路為PMOS管PM0，所述第三開關電路為NMOS管NMl,所述邏輯單元為一或門電路，所述或門電路的輸入端A接收所述觸發信號；所述或門電路的輸入端B接收所述狀態信號，所述狀態信號還接入所述PMOS管PM2和NMOS管NM1的柵極，所述或門電路的輸出端Z接入PMOS管PM0的柵極；當所述或門電路的輸入端A收到非保護觸發的觸發信號，輸入端B收到非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO維持導通，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2維持導通；當所述或門電路的輸入端A收到保護觸發的觸發信號，輸入端B收到非保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO關斷，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2維持導通；當所述或門電路的輸入端A收到保護觸發的觸發信號，輸入端B收到保護狀態的狀態信號時，所述或門電路的輸出端Z使PMOS管PMO關斷信號，所述非保護狀態的狀態信號使PMOS管PM2關斷，使NMOS管NM1導通。
全文摘要
本發明提供了一種電池保護電路的測試裝置，所述電池保護電路包括電池電壓檢測單元，用于在檢測到電源端口的Vcc電壓達到預置保護閾值時，發送保護觸發信號；控制單元，用于依據所述保護觸發信號產生阻抗調節信號，所述阻抗調節信號用于調節驅動單元中所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout之間的阻抗；所述測試裝置包括計算單元，用于計算所述電源端口與充電保護執行端Cout或放電保護執行端Dout的電壓差；比較單元，用于將當次計算的電壓差，與上一次計算的電壓差進行比較，若比較結果超過預設差值，則輸出測試反饋信息。本發明可以在不影響電路正常使用的基礎上，簡化測試操作，并減少測試時間。
文檔編號G01R31/36GK101527448SQ200910082238
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月21日 優先權日2009年4月21日
發明者航 尹, 釗 王, 田文博 申請人:北京中星微電子有限公司