CN111668901B - 电池保护电路、电池管理系统、电池装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池保护电路，所述电池保护电路电连接于电芯单元及外接端口之间以形成供电回路，所述电池保护电路包括第一保护单元、第二保护单元以及感测开关单元；所述第一保护单元电连接于电芯单元与第二保护单元之间；所述感测开关单元设置于所述电芯单元的预设位置，且所述感测开关单元与所述第二保护单元电性连接；在所述感测开关单元被触发导通，且所述第一保护单元未截止所述供电回路的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。本申请还提供一种电池管理系统、电池装置及其控制方法。本申请提供的所述电池保护电路具有安全性高、应用范围广、成本较低等优点。

Description

电池保护电路、电池管理系统、电池装置及其控制方法

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池保护电路及具有所述电池保护电路的电池管理系统、电池装置及其控制方法。

背景技术

目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用，无论在电子通讯领域，还是交通运输领域等，都担当了极为重要的角色，有着广泛的应用前景。锂离子电池的安全性也是不可忽视的问题。

锂离子电池在按照规范使用时通常是安全的，但在内部或机械故障的情况下可能成为潜在的危险。例如，当电池在滥用条件下，如过充、挤压、高温或短路时。可能导致过热，散发烟雾甚至起火爆炸。现有技术中，锂离子电池保护芯片可以监控充电和放电过程，并在过程有可能超出电池安全工作范围的风险时进行干预。然而，当锂离子电池保护芯片失效时，则无法对电池进行风险预警。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种电池保护电路及具有所述电池保护电路的电池管理系统、电池装置及其控制方法，可以保护电芯单元。

本申请的一实施方式提供一种电池保护电路，所述电池保护电路电连接于电芯单元及外接端口之间以形成供电回路，所述电池保护电路包括第一保护单元、第二保护单元以及感测开关单元；所述第一保护单元电连接于电芯单元与第二保护单元之间；所述感测开关单元设置于所述电芯单元的预设位置，且所述感测开关单元与所述第二保护单元电性连接；及在所述感测开关单元被触发导通，且所述第一保护单元未截止所述供电回路的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

根据本申请的一些实施方式，所述第二保护单元包括保险丝、第一电阻和第一开关，所述保险丝的第一端与所述电芯单元的正极连接，所述保险丝的第二端通过所述第一电阻与所述第一开关的第二端连接，所述保险丝的第三端与外接端口的正极连接；所述第一开关的第一端与所述感测开关单元电性连接，所述第一开关的第二端接地，所述第一开关的第三端与所述保险丝的第二端电性连接。

根据本申请的一些实施方式，所述感测开关单元为温度开关，若所述温度开关侦测到电芯单元的温度超过预设温度，触发所述温度开关导通，从而触发所述第一开关导通以加热所述第一电阻，熔断所述保险丝以保护所述电芯单元。

根据本申请的一些实施方式，所述感测开关单元为微动开关，若所述电芯单元受热膨胀被挤压时，触发所述微动开关导通，从而触发所述第一开关导通以加热所述第一电阻，熔断所述保险丝以保护所述电芯单元。

根据本申请的一些实施方式，所述电池保护电路还包括第三保护单元，所述第三保护单元电连接于所述电芯单元和所述第二保护单元之间。

根据本申请的一些实施方式，在所述感测开关单元被触发导通，所述第一保护单元未截止所述供电回路且所述第三保护单元没有触发所述第二保护单元的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

本申请的一实施方式提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括如上所述的电池保护电路。

根据本申请的一些实施方式，在所述电池管理系统控制所述电芯单元以预设电流放电时，若所述感测开关单元被导通，则触发所述第二保护单元保护所述电芯单元。

根据本申请的一些实施方式，所述第二保护单元包括保险丝，所述保险丝的额定电流与所述预设电流的差值小于或等于电流阈值。

本申请的一实施方式提供一种电池装置，所述电池装置包括电芯单元，所述电池装置还包括如上所述的电池保护电路，所述电池保护电路用于保护所述电芯单元。

本申请的一实施方式提供电池装置的控制方法，所述电池装置包括电芯单元和与所述电芯单元电性连接的电池保护电路，所述电池保护电路电连接于电芯单元及外接端口之间以形成供电回路，所述电池保护电路包括第一保护单元、第二保护单元以及感测开关单元，所述方法包括：

在所述感测开关单元被触发导通，且所述第一保护单元未截止所述供电回路的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

根据本申请的一些实施方式，所述电池保护电路还包括第三保护单元，所述第三保护单元电连接于所述电芯单元和所述第二保护单元之间，所述方法还包括：

在所述感测开关单元被触发导通，所述第一保护单元未截止所述供电回路，且所述第三保护单元没有触发所述第二保护单元的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

根据本申请的一些实施方式，所述电池装置包括电池管理系统，所述方法还包括：

在所述电池管理系统控制所述电芯单元以预设电流放电时，若所述感测开关单元被触发导通，则控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

根据本申请的一些实施方式，所述第二保护单元包括保险丝，所述保险丝的额定电流与所述预设电流的差值小于或等于电流阈值。

本申请实施方式提供的电池保护电路及具有所述电池保护电路的电池管理系统，通过在所述电芯单元的预设位置设置感测开关单元，且所述感测开关单元与所述第二保护单元电性连接，若所述第一保护单元没有触发所述第二保护单元，而所述感测开关单元被触发导通时，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。本申请可以有效的避免出现电池管理系统在单点失效情况下由于过充、过放或者以接近保险丝额定电流的电流大倍率放电，导致的电芯单元起火爆炸事故。本申请提供的电池保护电路具有安全性高、应用范围广、成本较低等优点。

附图说明

图1为根据本申请第一较佳实施方式的电池装置的方框图。

图2为根据本申请第二较佳实施方式的电池装置的方框图。

图3为图1中电池管理系统中的电池保护电路的第一实施方式的电路图。

图4为图1中电池管理系统中的电池保护电路的第二实施方式的电路图。

图5为根据本申请第一较佳实施方式的电池装置的控制方法的流程图。

主要元件符号说明

电池装置                             100

电芯单元                             200

电池保护电路                         300

电池管理系统                         400

外接端口                             500

第一保护单元                         30

第二保护单元                         31

感测开关单元                         32

第三保护单元                         33

第一电阻                             R1

电阻                                 R0、R1'～R7'

保险丝                               310

第一开关                             Q1

第二开关                             Q2

第三开关                             Q3

第一保护芯片                         IC1、IC2、IC3

第二保护芯片                         IC1'、IC2'、IC3'

第二电阻至第七电阻                   R2～R7

第一电芯至第十二电芯                 B1～B12

第一引脚                             CV0、VSS

第二引脚                             CV1、V1

第三引脚                             CV2、V4

第四引脚                             CV3、V5

充电引脚                             CHG

放电引脚                             DSG

充电使能引脚                         CTRC

放电使能引脚                         CTRD

输出引脚                             OUT

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间没接间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况立即上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

请参阅图1，图1为根据本申请电池装置一较佳实施方式的方框图。所述电池装置100包括电芯单元200和与所述电芯单元200电性连接的电池保护电路300。所述电池保护电路300位于电池管理系统400中，用于在所述电池管理系统400控制电芯单元200充放电时，保护所述电芯单元200。所述电池保护电路300电连接于所述电芯单元200及外接端口500之间以形成供电回路，所述电池保护电路300用于控制所述供电回路导通或截止，从而在所述电池管理系统400控制电芯单元200充放电时，保护所述电芯单元200。

所述电池保护电路300包括第一保护单元30、第二保护单元31以及感测开关单元32。

具体到本申请实施方式中，所述第一保护单元30电连接于电芯单元200与第二保护单元31之间。所述感测开关单元32设置于所述电芯单元200的预设位置，且所述感测开关单元32与所述第二保护单元31电性连接。在正常使用状态下，所述感测开关单元32处于断开状态。若所述第一保护单元30没有断开所述供电回路，而所述感测开关单元32被导通时，可以触发所述第二保护单元31保护所述电芯单元200。可以理解的是，所述预设位置可以根据所述感测开关单元32的不同来设置。例如，当所述感测开关单元32为温度开关时，所述预设位置为电芯单元200表面的温度最高点所在位置。当所述感测开关单元32为微动开关时，所述预设位置为电芯单元200表面的最容易膨胀的位置。需要说明的是，所述电芯单元200的温度最高点或最容易膨胀点所在的位置在所述电芯单元200出厂时已经确定。例如，根据所述电芯单元200的电池体系、化学成分以及结构进行热仿真和测试，可以得到该电池体系下电芯单元200的温度最高点或最容易膨胀点所在位置。可以理解的是，不同电池体系的电芯单元200表面温度最高点或最容易膨胀点所在位置并不相同。在一实施方式中，所述第一保护单元30包括多个第一保护芯片，用于保护电芯单元200中的每个电芯。

在一实施方式中，参阅图3所示，所述第二保护单元31包括保险丝310、第一电阻R1和第一开关Q1。所述保险丝310为三端保险丝。所述保险丝310的第一端与所述电芯单元200的正极连接，所述保险丝310的第二端通过所述第一电阻R1与所述第一开关Q1的第二端连接，所述保险丝310的第三端与外接端口500的正极连接；所述第一开关Q1的第一端与所述感测开关单元32电性连接，所述第一开关Q1的第三端与所述保险丝310的第二端电性连接，所述第一开关Q1的第二端接地。所述第一开关Q1可以是N型场效应管。所述第一开关Q1的第一端、第二端以及第三端分别对应所述N型场效应管的栅极、源极以及漏极。

在一实施方式中，所述感测开关单元32用于感测所述电芯单元200的温度或膨胀幅度或受挤压时的压力。例如，所述感测开关单元32为温度开关，可以侦测所述电芯单元200的预设位置的温度，并且比较侦测的温度与预设温度。当所述侦测的温度大于所述预设温度时，触发所述温度开关导通，从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310以保护所述电芯单元200。

在另一实施方式中，所述感测开关单元32为微动开关。当所述电芯单元200受热时会发生膨胀，当所述电芯单元200膨胀后受到挤压(如外壳对所述电芯单元200的挤压)时，触发所述微动开关导通，从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310以保护所述电芯单元200。

需要说明的是，所述感测开关单元32还可以替换为其他与温度开关特性相似的元器件或者机械方式的元器件。例如，所述感测开关单元32还可以是位移感测开关，用于侦测电芯单元200受热膨胀的幅度。当侦测的幅度超过预设幅度时，触发所述位移感测开关导通，从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310以保护所述电芯单元200。

在一实施方式中，所述外接端口500的正极可以与一充电器(图中未示出)的正极电连接，所述外接端口500的负极可以与所述充电器的负极电连接。

在一实施方式中，所述电池保护电路300还包括第三保护单元33，如图2所示。所述第三保护单元33电连接于所述电芯单元200和所述第二保护单元31之间。若所述第一保护单元30没有断开所述供电回路，且所述第三保护单元33没有触发所述第二保护单元31，而所述感测开关单元32被导通时，触发所述第二保护单元31保护所述电芯单元200。所述第三保护单元33包括多个第二保护芯片，用于与所述第一保护单元30组合双重保护电芯单元200中的每个电芯。

在一实施方式中，若所述第一保护单元30失效，且所述第三保护单元33被触发时，可以输出驱动信号至所述第二保护单元31，以触发所述第二保护单元31保护所述电芯单元200。若所述第一保护单元30失效，且所述第三保护单元33也失效时，可以通过所述感测开关单元32触发所述第二保护单元31保护所述电芯单元200。

需要说明的是，所述第一保护单元30失效描述的是所述电芯单元200的参数大于或等于第一预设参数时，所述第一保护单元30没有截止所述供电回路(如截止第二开关Q2或第三开关Q3)。所述电芯单元200的参数可以是电流、电压或温度。可以理解的是，当所述参数是温度时，所述第一保护单元30对应的预设温度会小于所述感测开关单元32触发时的温度。例如，所述第一保护单元30对应的第一预设温度为50摄氏度，而所述感测开关单元32触发时的温度为所述电芯单元200所能承受的最高温度(如70摄氏度)。

可以理解的是，所述第三保护单元33失效描述的是所述电芯单元200的参数大于或等于第二预设参数时，所述第一保护单元30没有触发所述第二保护单元31。所述第二预设参数大于所述第一预设参数，且小于所述感测开关单元32触发时的阈值。

例如，当所述电芯单元200的电压超过预设电压且达到触发所述第一保护单元30的电压阈值时，可以触发所述第一保护单元30保护所述电芯单元200。

若所述电芯单元200的电压超过预设电压且达到触发所述第一保护单元30的电压阈值，但所述第一保护单元30失效时；确认所述电芯单元200的电压是否达到触发所述第三保护单元33的电压阈值，若所述电芯单元200的电压达到触发所述第三保护单元33的电压阈值时，可以触发所述第三保护单元33输出驱动信号至所述第二保护单元31，以控制所述第二保护单元31保护所述电芯单元200。

若所述电芯单元200的电压超过预设电压且达到触发所述第一保护单元30的电压阈值，但所述第一保护单元30失效时；确认所述电芯单元200的电压是否达到触发所述第三保护单元33的电压阈值，若所述电芯单元200的电压达到触发所述第三保护单元33的电压阈值，但所述第三保护单元33失效时，所述感测开关单元32被触发导通后，输出驱动信号至所述第二保护单元31，以控制所述第二保护单元31保护所述电芯单元200。

请参阅图3，图3为根据本申请电池保护电路300的第一实施方式的电路图。

在本实施方式中，以所述第一保护单元30包括三个第一保护芯片来进行说明，每一个第一保护芯片连接四个电芯。例如，所述第一保护单元30包括第一保护芯片IC1、第一保护芯片IC2和第一保护芯片IC3和第二电阻R2、第三电阻R3…第七电阻R7。所述电芯单元200包括第一电芯B1、第二电芯B2…第十二电芯B12。在一实施方式中，所述一次保护芯片IC1连接所述第一电芯B1至第四电芯B4，以保护所述第一电芯B1至第四电芯B4。例如，所述第二电阻R2的一端与所述第一电芯B1的正极连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一电芯B1的负极连接。所述第二电阻R2的一端还与所述第一保护芯片IC1的第一引脚CV0连接，所述第二电阻R2的另一端还与所述第一保护芯片IC1的第二引脚CV1连接。第五电阻R5的一端与所述第四电芯B4的正极连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第四电芯B4的负极连接。所述第五电阻R5的一端还与第一保护芯片IC1的第三引脚CV3连接，所述第五电阻R5的另一端还与所述第一保护芯片IC 1的第四引脚CV4连接。

需要说明的是，依此类推，所述第一保护芯片IC2连接所述第五电芯B5至第八电芯B8，以保护所述第五电芯B5至第八电芯B8。所述第一保护芯片IC3连接所述第九电芯B9至第十二电芯B12，以保护所述第九电芯B9至第十二电芯B12。具体连接方式与所述第一保护芯片IC1连接所述第一电芯B1至第四电芯B4的连接方式类似，在此不再详述。需要说明的是，所述第一保护单元30可以包括N个第一保护芯片，本申请对第一保护芯片的数量不做限制。

所述第一保护单元30还包括第二开关Q2、第三开关Q3和电阻R0。所述电阻R0用于采集供电回路的电流，即流经所述电芯单元200的电流。在本实施方式中，所述电阻R0的一端连接所述第一电芯B1的负极，所述电阻R0的另一端连接所述第二开关Q2。所述电阻R0的一端还连接所述第一保护芯片IC1的SRP引脚，所述电阻R0的另一端还连接所述第一保护芯片IC1的SRN引脚。所述第一保护芯片IC1可以侦测所述电阻R0的电压，从而根据所述电压和电阻R0的阻值计算得到流经所述电芯单元200的电流。

所述第二开关Q2的第一端与所述第一保护芯片IC1的放电引脚DSG连接，所述第二开关Q2的第二端与所述电阻R0连接，所述第二开关Q2的第三端与所述第三开关Q3的第二端连接；所述第三开关Q3的第一端与所述第一保护芯片IC1的充电引脚CHG连接，所述第三开关Q3的第三端与所述第二开关Q2的第三端连接，所述第三开关Q3的第二端与所述外接端口500的负极连接。

所述第二开关Q2及所述第三开关Q3可以为N型场效应管。所述第二开关Q2及所述第三开关Q3的第一端、第二端以及第三端分别对应所述N型场效应管的栅极、源极以及漏极。

在本实施方式中，所述第一保护芯片IC1、第一保护芯片IC2和第一保护芯片IC3之间级联，从而可以通过控制第二开关Q2和第三开关Q3控制供电回路的导通和截止。具体地，所述第一保护芯片IC3的充电引脚CHG与第一保护芯片IC2充电使能引脚CTRC连接，所述第一保护芯片IC3的放电引脚DSG与第一保护芯片IC2的放电使能引脚CTRD连接；所述第一保护芯片IC2的充电引脚CHG与第一保护芯片IC1充电使能引脚CTRC连接，所述第一保护芯片IC2的放电引脚DSG与第一保护芯片IC1放电使能引脚CTRD连接；所述第一保护芯片IC1的充电引脚CHG与所述第三开关Q3连接，所述第一保护芯片IC1的放电引脚DSG与所述第二开关Q2连接。当第一保护芯片IC1至第一保护芯片IC3中的任意一个侦测到电芯单元200出现过充电或过放电情况时，可以通过所述充电使能引脚CTRC或放电使能引脚CTRD使能所述充电引脚CHG或放电引脚DSG输出驱动信号，以控制所述第二开关Q2或第三开关Q3截止，实现保护电芯单元200的目的。

在正常使用状态下，所述感测开关单元32处于断开状态，第二保护单元31中的保险丝310的第二端连接所述第一开关Q1的第二端，供电回路正常工作。若所述供电回路中的第一保护单元30失效时，所述第一保护单元30没有控制所述第二开关Q2或第三开关Q3截止，以断开所述供电回路。所述电芯单元200由于过压或者欠压导致出现异常(例如，电芯温度升高至阈值或者电芯受热膨胀或者电芯受热挤压)，触发所述感测开关单元32导通。从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻，熔断所述保险丝，断开所述供电回路，避免继续充电或者放电，防止电芯单元200起火或者爆炸。

在一实施方式中，当电池管理系统400控制所述电芯单元200以预设电流放电时(例如3C-6C电流持续放电)，保险丝310无法熔断。即电池管理系统400控制所述电芯单元200以接近所述保险丝310的额定电流进行持续放电。导致持续大倍率放电引起电芯单元200出现异常(例如，电芯温度升高至感测开关单元所能承受的温度阈值或者电芯受热膨胀的幅度超过幅度阈值或者电芯受热挤压的压力大于压力阈值)，触发所述感测开关单元32导通。从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310，避免电芯单元200继续放电造成起火、爆炸等危险事故。在一实施方式中，所述保险丝310的额定电流与所述预设电流的差值小于或等于电流阈值。

请参阅图4，图4为本申请电池保护电路300的第二实施方式的电路图。

本实施方式的电池保护电路300与第一实施方式的电池保护电路300的区别在于：

在一实施方式中，所述电池保护电路300还包括第三保护单元33。所述第三保护单元33电连接于所述电芯单元200和所述第二保护单元31之间。所述第三保护单元33包括多个第二保护芯片，用于与所述第一保护单元30组合双重保护电芯单元200中的每个电芯。

例如，以所述第三保护单元33包括三个第二保护芯片来进行说明，每一个第二保护芯片连接四个电芯。所述第三保护单元33包括第二保护电芯IC1'、第二保护电芯IC2'和第二保护电芯IC3'和电阻R1'、电阻R2'…电阻R7'。在一实施方式中，所述第二保护芯片IC1'连接所述第一电芯B1至第四电芯B4，以对所述第一电芯B1至第四电芯B4进行二次保护。例如，所述第二保护芯片IC1'的第一引脚VSS与所述第一电芯B1的负极连接，所述第二保护芯片IC1'的第二引脚V1通过电阻R1'与所述第一电芯B1的正极连接；所述第二保护芯片IC1'的第三引脚V4和第四引脚V5连接后通过电阻R2'与所述第四电芯B4的正极连接。

需要说明的是，依此类推，所述第二保护芯片IC2'连接所述第五电芯B5至第八电芯B8，以保护所述第五电芯B5至第八电芯B8。所述第二保护芯片IC3'连接所述第九电芯B9至第十二电芯B12，以保护所述第九电芯B9至第十二电芯B12。具体连接方式与所述第二保护芯片IC1'连接所述第一电芯B1至第四电芯B4的连接方式类似，在此不再详述。需要说明的是，所述第三保护单元33可以包括N个第二保护芯片，本申请对第二保护芯片的数量不做限制。

在本实施方式中，所述第二保护芯片IC1'的输出引脚OUT、第二保护芯片IC2'的输出引脚OUT和第二保护芯片IC3'的输出引脚OUT连接后与所述第一开关Q1的第一端(如F1-C)连接。在所述第一保护单元30(即第一保护芯片IC1至IC3)失效时，所述电芯单元200会出现过充电或者过放电情况，可以通过所述第三保护单元33输出驱动信号至所述第一开关Q1，以驱动所述第一开关Q1导通，从而加热所述第一电阻R1，以熔断所述保险丝310，防止所述电芯单元200继续充电或者放电而引发起火爆炸等事故。

在正常使用状态下，所述感测开关单元32处于断开状态，供电回路正常工作。而当第一保护单元30和第三保护单元33均失效的情况下。即所述第一保护单元30没有控制所述第二开关Q2或第三开关Q3截止，以断开所述供电回路，且所述第三保护单元33没有触发所述第二保护单元31时。所述电芯单元200由于过压或者欠压导致电芯单元200出现异常(例如，电芯温度升高至感测开关单元所能承受的温度阈值或者电芯受热膨胀的幅度超过幅度阈值或者电芯受热挤压的压力大于压力阈值)，触发所述感测开关单元32导通，从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310以保护所述电芯单元200，避免引起起火、爆炸等事故。

同样地，当电池管理系统400控制所述电芯单元200以预设电流放电时，例如3C-6C电流持续放电，保险丝无法熔断。即电池管理系统400以接近所述保险丝310的额定电流的电流进行持续放电，所述保险丝310的额定电流与所述预设电流的差值小于或等于电流阈值。导致持续大倍率放电引起电芯单元200出现异常(例如，电芯温度升高至感测开关单元所能承受的温度阈值或者电芯受热膨胀的幅度超过幅度阈值或者电芯受热挤压的压力大于压力阈值)，触发所述感测开关单元32导通。从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310，避免电芯单元200继续放电造成起火、爆炸等危险事故。

如图5所示，图5为根据本申请一实施方式的电池装置的控制方法的流程图。所述电池装置的控制方法可以包括以下步骤：

步骤S1：在所述感测开关单元被触发导通，且所述第一保护单元未截止所述供电回路的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

在本实施方式中，所述电池装置100包括电芯单元200和与所述电芯单元200电性连接的电池保护电路300，所述电池保护电路300电连接于电芯单元200及外接端口500之间以形成供电回路，所述电池保护电路300包括第一保护单元30、第二保护单元31以及感测开关单元32。

在正常使用状态下，所述感测开关单元32处于断开状态，第二保护单元31中的保险丝310的第二端连接所述第一开关Q1的第二端，供电回路正常工作。若所述供电回路中的第一保护单元30失效时，所述第一保护单元30没有控制所述第二开关Q2或第三开关Q3截止，以截止所述供电回路。所述电芯单元200由于过压或者欠压导致出现异常(例如，电芯温度升高至阈值或者电芯受热膨胀或者电芯受热挤压)，触发所述感测开关单元32导通，以控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。即触发所述第二保护单元中的所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻，熔断所述保险丝，断开所述供电回路，避免继续充电或者放电，防止电芯单元200起火或者爆炸。

步骤S2：在所述感测开关单元32被触发导通，所述第一保护单元30未截止所述供电回路，且所述第三保护单元33没有触发所述第二保护单元31的情形下，控制所述第二保护单元31保护所述电芯单元。

在正常使用状态下，所述感测开关单元32处于断开状态，供电回路正常工作。而当第一保护单元30和第三保护单元33均失效的情况下。即所述第一保护单元30没有控制所述第二开关Q2或第三开关Q3截止，以断开所述供电回路，且所述第三保护单元33没有触发所述第二保护单元31时。所述电芯单元200由于过压或者欠压导致电芯单元200出现异常(例如，电芯温度升高至感测开关单元所能承受的温度阈值或者电芯受热膨胀的幅度超过幅度阈值或者电芯受热挤压的压力大于压力阈值)，触发所述感测开关单元32导通，从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310以保护所述电芯单元200，避免引起起火、爆炸等事故。

在一实施方式中，所述方法还包括：在所述电池管理系统400控制所述电芯单元200以预设电流放电时，若所述感测开关单元32被导通，则触发所述第二保护单元31保护所述电芯单元。

在一实施方式中，当电池管理系统400控制所述电芯单元200以预设电流放电时(例如3C-6C电流持续放电)，保险丝310无法熔断。即电池管理系统400控制所述电芯单元200以接近所述保险丝310的额定电流进行持续放电。导致持续大倍率放电引起电芯单元200出现异常(例如，电芯温度升高至感测开关单元所能承受的温度阈值或者电芯受热膨胀的幅度超过幅度阈值或者电芯受热挤压的压力大于压力阈值)，触发所述感测开关单元32导通。从而触发所述第一开关Q1导通以加热所述第一电阻R1，熔断所述保险丝310，避免电芯单元200继续放电造成起火、爆炸等危险事故。在一实施方式中，所述保险丝310的额定电流与所述预设电流的差值小于或等于电流阈值。

上述实施方式提供的电池保护电路300及具有所述电池保护电路300的电池管理系统400，通过在所述电芯单元200的预设位置设置感测开关单元32，且所述感测开关单元32与所述第二保护单元31电性连接，若所述第一保护单元30没有触发所述第二保护单元31，而所述感测开关单元32被触发导通时，控制所述第二保护单元31保护所述电芯单元200。本申请可以有效的避免出现电池管理系统400在单点失效情况下由于过充、过放或者以接近保险丝310额定电流的电流大倍率放电，导致的电芯单元200起火爆炸事故。本申请提供的电池保护电路300具有安全性高、应用范围广、成本较低等优点。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种电池保护电路，其特征在于，所述电池保护电路电连接于电芯单元及外接端口之间以形成供电回路，所述电池保护电路包括第一保护单元、第二保护单元以及感测开关单元；

所述第一保护单元电连接于所述电芯单元与所述第二保护单元之间；

所述感测开关单元设置于所述电芯单元的预设位置，且所述感测开关单元与所述第二保护单元电性连接；

其中，所述预设位置根据所述感测开关单元的类型不同来设置，设于所述预设位置的所述感测开关单元被配置为能够被触发导通；及

在所述感测开关单元被触发导通，且所述第一保护单元未截止所述供电回路的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

2.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述第二保护单元包括保险丝、第一电阻和第一开关，所述保险丝的第一端用于与所述电芯单元的正极电性连接，所述保险丝的第二端通过所述第一电阻与所述第一开关的第二端电性连接，所述保险丝的第三端与所述外接端口的正极电性连接；所述第一开关的第一端与所述感测开关单元电性连接，所述第一开关的第二端接地，所述第一开关的第三端与所述保险丝的第二端电性连接。

3.如权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于，所述感测开关单元为温度开关，若所述温度开关侦测到所述电芯单元的温度超过预设温度，触发所述温度开关导通，从而触发所述第一开关导通以加热所述第一电阻，熔断所述保险丝以保护所述电芯单元。

4.如权利要求2所述的电池保护电路，其特征在于，所述感测开关单元为微动开关，若所述电芯单元受热膨胀被挤压时，触发所述微动开关导通，从而触发所述第一开关导通以加热所述第一电阻，熔断所述保险丝以保护所述电芯单元。

5.如权利要求1所述的电池保护电路，其特征在于，所述电池保护电路还包括第三保护单元，所述第三保护单元电连接于所述电芯单元和所述第二保护单元之间。

6.如权利要求5所述的电池保护电路，其特征在于，在所述感测开关单元被触发导通，所述第一保护单元未截止所述供电回路且所述第三保护单元没有触发所述第二保护单元的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

7.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括如权利要求1至6任一项所述的电池保护电路。

8.如权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，在所述电池管理系统控制所述电芯单元以预设电流放电时，若所述感测开关单元被导通，则触发所述第二保护单元保护所述电芯单元。

9.如权利要求8所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二保护单元包括保险丝，所述保险丝的额定电流与所述预设电流的差值小于或等于电流阈值。

10.一种电池装置，所述电池装置包括电芯单元，其特征在于，所述电池装置还包括如权利要求1至6任一项所述的电池保护电路，所述电池保护电路用于保护所述电芯单元。

11.一种电池装置的控制方法，所述电池装置包括电芯单元和与所述电芯单元电性连接的电池保护电路，其特征在于，所述电池保护电路电连接于所述电芯单元及外接端口之间以形成供电回路，所述电池保护电路包括第一保护单元、第二保护单元以及感测开关单元，所述感测开关单元设置于所述电芯单元的预设位置，所述预设位置根据所述感测开关单元的类型不同来设置，设于所述预设位置的所述感测开关单元被触发导通，所述方法包括：

在所述感测开关单元被触发导通，且所述第一保护单元未截止所述供电回路的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

12.如权利要求11所述的电池装置的控制方法，其特征在于，所述电池保护电路还包括第三保护单元，所述第三保护单元电连接于所述电芯单元和所述第二保护单元之间，所述方法还包括：

在所述感测开关单元被触发导通，所述第一保护单元未截止所述供电回路，且所述第三保护单元没有触发所述第二保护单元的情形下，控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

13.如权利要求11所述的电池装置的控制方法，所述电池装置包括电池管理系统，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电池管理系统控制所述电芯单元以预设电流放电时，若所述感测开关单元被触发导通，则控制所述第二保护单元保护所述电芯单元。

14.如权利要求13所述的电池装置的控制方法，其特征在于，所述第二保护单元包括保险丝，所述保险丝的额定电流与所述预设电流的差值小于或等于电流阈值。

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