專利名稱：一種電池充電/放電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種電池充電和放電電路，具體為低成本高效率的電池充電和放電電路。
背景技術(shù)：
在電池保護(hù)應(yīng)用中，通常使用兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)來(lái)控制充電和放電回路。一個(gè)用于開(kāi)關(guān)放電回路，另一個(gè)用于開(kāi)關(guān)充電回路。如當(dāng)前技術(shù)圖1和2所示，此中晶體管含有固有寄生體二極管。
當(dāng)前技術(shù)圖1為串聯(lián)結(jié)構(gòu)100。該串聯(lián)結(jié)構(gòu)有兩個(gè)MOSFET 104和102，二者串聯(lián)。MOSFET 104含有體二極管114，用于開(kāi)關(guān)充電回路。MOSFET 102含有體二極管112，用于開(kāi)關(guān)放電回路。與節(jié)點(diǎn)140和142相連的還有一個(gè)負(fù)載或一個(gè)電源130。
由于承載相同的電流，MOSFET 102和104需要滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)，如電流容量高，導(dǎo)通狀態(tài)電阻(Ron)低。由于MOSFET 102和104須達(dá)到以上要求，串聯(lián)結(jié)構(gòu)100的成本甚高，難以承受。
另外，當(dāng)MOSFET 104打開(kāi)使充電回路工作時(shí)，MOSFET 102也要打開(kāi)以減少功率損失。與之類似，放電回路工作時(shí)兩個(gè)MOSFET也都要打開(kāi)。由于MOSFET 102和MOSFET 104一直打開(kāi)，插入阻抗為(Ron2+Ron3)，其中Ron2為MOSFET 102的導(dǎo)通狀態(tài)電阻，Ron3為MOSFET 104的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。因此，阻抗相對(duì)較高，功率耗散較多。
當(dāng)前技術(shù)圖2為當(dāng)前技術(shù)之另一連接結(jié)構(gòu)200，為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。功率較高時(shí)，通常使用此類結(jié)構(gòu)。
并聯(lián)結(jié)構(gòu)200包括MOSFET 204和MOSFET 202，二者并聯(lián)。MOSFET204含有體二極管214，用于開(kāi)關(guān)充電回路。MOSFET 202含有體二極管212，用于開(kāi)關(guān)放電回路。充電回路與放電回路彼此獨(dú)立。
放電回路中，負(fù)載222連接至節(jié)點(diǎn)240和242。放電電流流過(guò)負(fù)載222和MOSFET 202。插入阻抗僅為MOSFET 202的導(dǎo)通狀態(tài)電阻(Ron2)。因此，放電回路的功率耗散較低。與之類似，充電回路中外部電源220連接至節(jié)點(diǎn)240和244，充電電流流過(guò)MOSFET 204。插入阻抗僅為MOSFET 204的導(dǎo)通狀態(tài)電阻(Ron3)。需要注意的是，充電電流和放電電流分別流過(guò)MOSFET 204和MOSFET 202。因此，MOSFET 204和202可以使用不同類型的MOSFET。舉例來(lái)說(shuō)，由于使用外部電源供電，電源在充電時(shí)不是主要的考慮因素，并聯(lián)結(jié)構(gòu)200中的MOSFET 204可以有較高的導(dǎo)通狀態(tài)電阻，以節(jié)約成本。
然而，電源220可能失效。例如，圖2所示的并聯(lián)結(jié)構(gòu)200中，節(jié)點(diǎn)240和244為輸出端口，可能短接路，如當(dāng)前技術(shù)圖3a所示的電路201，或者二者可能插反，如當(dāng)前技術(shù)圖3b所示的電路203。兩種情況下，電池210都會(huì)通過(guò)MOSFET 204中的體二極管214放電，即使MOSFET 204關(guān)閉也無(wú)濟(jì)于事。也就是說(shuō)，圖3a和圖3b所示的兩種情況下，充電回路都無(wú)法完全斷開(kāi)。另外，由于圖2中放電回路和充電回路彼此獨(dú)立，充電電流和放電電流不能由一個(gè)回饋信號(hào)來(lái)檢測(cè)，使得成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主旨之一在于提供一種電路或方案，用于控制電池的充電和放電，其成本低、效率高，并具有保護(hù)功能。
為達(dá)到上述目標(biāo)，本發(fā)明給出了一種串-并聯(lián)混合結(jié)構(gòu)用于控制電池的充電和放電。該電路包括一個(gè)第一MOSFET，用于控制電池放電，一個(gè)與電池和第一MOSFET串聯(lián)的第二MOSFET，用于控制電池充電。第一和第二MOSFET各自都包含體二極管，第一MOSFET的第一體二極管和第二MOSFET的第二體二極管方向相反。還包括一個(gè)負(fù)載，一端連接至電池，另一端連接至第一和第二MOSFET之間的共同節(jié)點(diǎn)，使得第一MOSFET打開(kāi)時(shí)電池可以給負(fù)載供電。該電路還包括一個(gè)電源，電源與第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)，當(dāng)?shù)谝缓偷诙﨧OSFET都打開(kāi)時(shí)，電源給電池供電。


參考相應(yīng)附圖，其中類似數(shù)字表示類似部件，以下詳細(xì)說(shuō)明使得本發(fā)明之特性和優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。
當(dāng)前技術(shù)圖1為當(dāng)前技術(shù)用于控制電池充電和放電的串聯(lián)結(jié)構(gòu)電路。
當(dāng)前技術(shù)圖2為當(dāng)前技術(shù)用于控制電池充電和放電的并聯(lián)結(jié)構(gòu)電路。
當(dāng)前技術(shù)圖3a為圖2結(jié)構(gòu)失效的一種情況。
當(dāng)前技術(shù)圖3b為圖2結(jié)構(gòu)失效的另一種情況。
圖4為使用本發(fā)明實(shí)施例的一種充電和放電電路。
圖5a為使用本發(fā)明實(shí)施例的圖4中電路的放電回路。
圖5b為使用本發(fā)明實(shí)施例的圖4中電路的充電回路。
圖6為使用本發(fā)明實(shí)施例的一種充電和放電電路。
圖7為使用本發(fā)明實(shí)施例的一種控制電池充電和放電的方案。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)描述本發(fā)明，即一種電池充電/放電控制電路。本發(fā)明以下的描述將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行，但本發(fā)明并不限于此中的實(shí)施例。相反，本發(fā)明應(yīng)該包括后附權(quán)利要求所界定發(fā)明主旨以及發(fā)明范圍內(nèi)的所有變更、修改和等同物。
另外，以下說(shuō)明中牽涉大量具體細(xì)節(jié)以便于理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明在不使用這些細(xì)節(jié)的情況下仍可實(shí)現(xiàn)。另外一些情況下，熟知的方案、程序、元件和電路將不作詳細(xì)描述，以凸現(xiàn)本發(fā)明之主旨。
圖4為使用本發(fā)明實(shí)施例的一種用于電池310充電和放電控制的串—并聯(lián)結(jié)構(gòu)電路300。電路300包括一個(gè)電池和兩個(gè)開(kāi)關(guān)，即MOSFET302和304，二者串聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)MOSFET都為N型，彼此通過(guò)共漏接法相連。
參見(jiàn)圖4和圖5b，在充電時(shí)，充電回路303工作，如圖5b所示，電路300的電池310連接至電源320。參見(jiàn)圖4和圖5a，在放電時(shí)，放電回路301工作，如圖5a所示，電池310連接至負(fù)載330。以下對(duì)充電回路和放電回路作詳細(xì)描述。
本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然理解，MOSFET通常有一個(gè)固有寄生二極管，即漏和源之間形成的一個(gè)體二極管。對(duì)于N型MOSFET而言，其體二極管的陰極在漏上，陽(yáng)極在源上。P型MOSFET則與之相反。如圖4所示，MOSFET 304有一個(gè)體二極管314，MOSFET 302有一個(gè)體二極管312。
如圖4和圖5b所示，N型MOSFET 304用于開(kāi)關(guān)充電回路303。如果MOSFET 304的柵電壓為高于其源電壓的一個(gè)閾值，MOSFET 304打開(kāi)，充電回路工作。如果不是，則充電回路不工作。
與之類似，圖4和圖5a中MOSFET 302用于開(kāi)關(guān)放電回路301。如果MOSFET 302的柵電壓為高于其源電壓的一個(gè)閾值，MOSFET 302打開(kāi)，放電回路301工作。如果不是，則放電回路301不工作。
如圖4所示，電路300還包括一個(gè)控制器350，控制器350連接至MOSFET302和304的柵極，用于開(kāi)關(guān)MOSFET 302和304。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)調(diào)整MOSFET302和304的柵電壓，控制器350可以分別使得充電回路和放電回路工作或失效。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，從MOSFET 302和304的一個(gè)公共節(jié)點(diǎn)可傳輸一個(gè)信號(hào)給控制器。該信號(hào)為電流檢測(cè)信號(hào)，用于監(jiān)測(cè)電路300的充電或放電過(guò)程，起過(guò)電流保護(hù)的作用。
圖5a為電路300的放電回路301。如圖所示，負(fù)載330連接在電路300的節(jié)點(diǎn)340和344。MOSFET 304作為放電回路301的一部分圖中沒(méi)有示出。MOSFET 302打開(kāi)，使得放電電流從其漏極流至源極。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然理解，放電回路中放電電流僅僅流過(guò)MOSFET 302。這樣，插入阻抗僅為MOSFET302的導(dǎo)通狀態(tài)電阻(Ron2)。相對(duì)于當(dāng)前技術(shù)圖1的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，300的放電功率損失較低。在此實(shí)施例中，可以獲得較高的效率且發(fā)熱較低。
圖5b為電路300的充電回路303。如圖所示，電源320連接在節(jié)點(diǎn)340和342之間。在充電回路303中，MOSFET 304打開(kāi)，充電電流從其漏極流至源極。
另外，充電回路303中充電電流也流經(jīng)MOSFET 302。為將電壓損失降至最低，MOSFET 302也打開(kāi)。如果充電回路303中MOSFET 302關(guān)閉，電流流經(jīng)體二極管312，正向壓降等于一個(gè)二極管的正向壓降，通常為0.7伏。如果MOSFET 302打開(kāi)，壓降則降低至100毫伏以下。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，充電回路303和放電回路301彼此獨(dú)立工作。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，充電回路303和放電回路301可同時(shí)工作以提高效率。如圖4所示，在同一時(shí)間，電源320和負(fù)載330分別連接在節(jié)點(diǎn)340與342之間、節(jié)點(diǎn)340與344之間。
圖4之電路300能夠處理充電回路或放電回路引起的電池異常放電，例如，當(dāng)節(jié)點(diǎn)340與342短接或340和344短接時(shí)引起的短路放電或當(dāng)電源320反相插入節(jié)點(diǎn)340和342時(shí)引起的反相充電即正向放電。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，以上兩種情況下控制器350將關(guān)閉MOSFET 302和304。由于體二極管312和放電電流的方向相反，電池310無(wú)法通過(guò)MOSFET 302中的體二極管312放電。防止了電池310異常放電。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，MOSFET 302可用作電路300的充電/放電電流感應(yīng)器，如圖4。具體來(lái)說(shuō)，MOSFET 302和304能承載由控制器350預(yù)設(shè)大小的電流。如果電源320的輸出電流太大，使得流經(jīng)MOSFET 302的電流大過(guò)此預(yù)設(shè)電流值，或負(fù)載330太大使得流經(jīng)MOSFET 302的電流大過(guò)此預(yù)設(shè)電流值，MOSFET 302和304就可能損壞。因此，需要一個(gè)充電/放電電流感應(yīng)器(圖中未示出)來(lái)起過(guò)電流保護(hù)作用。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該充電/放電電流感應(yīng)器存在于控制器350中。當(dāng)控制器350判斷由該感應(yīng)器檢測(cè)到的電流超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器350就會(huì)關(guān)閉MOSFET 302和304以保護(hù)電路300。
具體來(lái)說(shuō)，MOSFET 302在放電回路301和充電回路303中都打開(kāi)，使得其導(dǎo)通狀態(tài)電阻在兩個(gè)回路中都存在。控制器檢測(cè)流經(jīng)MOSFET 302的充電電流和放電電流以監(jiān)控整個(gè)電路300中的電流大小并控制MOSFET 302和304的開(kāi)關(guān)。在充電回路303中，電流流經(jīng)MOSFET 302。充電電流大小計(jì)算如方程(1)所示I＝VDS/Ron (1)在方程(1)中，VDS為MOSFET 302的漏極和源極之間的壓降。Ron為MOSFET302的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。在此實(shí)施例中，控制器350通過(guò)檢測(cè)電壓信號(hào)VDS從而獲得充電回路的電流值。
與之類似，在放電回路301中，電流也流經(jīng)MOSFET 302，放電電流的值也可通過(guò)相同方法得到。
這樣，MOSFET 302可用作放電回路301或充電回路303的電流檢測(cè)電阻。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在節(jié)點(diǎn)344獲得一個(gè)電流檢測(cè)信號(hào)。在此實(shí)施例中，省掉了電流檢測(cè)電阻所需的成本。
多數(shù)情況下，放電電流大于充電電流。即使充電過(guò)程中充電電流流經(jīng)MOSFET 302和304且功率損失相對(duì)較大，充電性能也尚可。電源320負(fù)責(zé)供電，包括給310充電和提供損失的功率。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，MOSFET 304可以為一個(gè)較為便宜、中等電流強(qiáng)度的MOSFET，而MOSFET 302則為較為昂貴的、高電流強(qiáng)度、低導(dǎo)通電阻的MOSFET。圖1所示傳統(tǒng)的串聯(lián)電路中，兩個(gè)MOSFET承載相同的電流強(qiáng)度所以必須都為高標(biāo)準(zhǔn)的功率MOSFET，與之相比，該實(shí)施例中充電和放電電路的成本又得以降低。
圖6所示電路400為本發(fā)明的另一實(shí)施例。電路400與圖4所示電路300類似，其中類似部件采用類似數(shù)字標(biāo)號(hào)。簡(jiǎn)便起見(jiàn)，此前在圖3中已描述的此類部件，在此不再詳細(xì)描述。
如圖6所示，電路400包括兩個(gè)P型MOSFET 402和404。需要注意的是，P型MOSFET中的體二極管的連接與N型MOSFET不同。其體二極管的陰極在MOSFET的源極，陽(yáng)極在漏極，如圖中MOSFET 402和404的兩個(gè)體二極管412和414。
圖6中電路400用于給電池410充電和放電，其包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)，即P-MOSFET 402和404，兩者串聯(lián)。P-MOSFET 404用于開(kāi)關(guān)電池410的充電回路。在充電過(guò)程中，電路400的電池410通過(guò)充電回路中的P-MOSFET 404和402連接至節(jié)點(diǎn)440和442，與電源420相連。
P-MOSFET 402用于開(kāi)關(guān)電池410的放電回路。放電過(guò)程中，電池410通過(guò)節(jié)點(diǎn)440和444連接至負(fù)載430，并在放電回路中連接至P-MOSFET 402。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，充電和放電回路可同時(shí)工作以提高效率。
同前面的描述，當(dāng)充電回路或放電回路異常放電，例如，電路400的節(jié)點(diǎn)440和442或440和444可能短接，或者電源420反相插入節(jié)點(diǎn)440和442時(shí)引起的異常放電，在本實(shí)施例的控制器450將關(guān)閉MOSFET 402。這樣，由于體二極管412和放電電流的方向相反，電池410將無(wú)法通過(guò)MOSFET 402的體二極管412放電。從而防止了電池異常放電。
電路400還包括一個(gè)控制器450，該控制器連接到MOSFET 402和404的柵極來(lái)開(kāi)關(guān)MOSFET 402和404，以起到開(kāi)關(guān)電池410的充電和放電回路的作用。從MOSFET 402和404的一個(gè)公共節(jié)點(diǎn)傳輸一個(gè)信號(hào)給該控制器。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該信號(hào)為電流檢測(cè)信號(hào)，以用于監(jiān)控電路400的充電和放電。
圖7為使用本發(fā)明實(shí)施例的用于控制電池充電和放電的方案500。如圖7所示，在步驟510中，一個(gè)第一MOSFET和一個(gè)第二MOSFET與電池串聯(lián)。第一和第二MOSFET通過(guò)共漏連接方法相連。第一MOSFET用于控制放電回路，第二MOSFET用于控制充電回路。
步驟512中，連接一個(gè)控制器至第一和第二MOSFET的柵極上來(lái)控制第一和第二MOSFET的柵電壓以執(zhí)行放電和充電。以本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例為例，第一和第二MOSFET為N型MOSFET。如果第二MOSFET的柵電壓為一個(gè)高于其源電壓的閾值，則打開(kāi)第二MOSFET，使充電回路工作。如果不是，則使充電回路不工作。與之類似，控制器通過(guò)控制第一MOSFET的柵電壓使得放電回路工作或不工作。
步驟514中，控制器連接至電池和第一與第二MOSFET之間的共同節(jié)點(diǎn)來(lái)檢測(cè)一個(gè)電流信號(hào)以保護(hù)電池避免過(guò)電流狀態(tài)?？刂破鲝牡谝籑OSFET的漏極和源極之間得到壓降信號(hào)，并根據(jù)壓降信號(hào)和第一MOSFET的導(dǎo)通狀態(tài)電阻計(jì)算流經(jīng)第一MOSFET的電流大小。當(dāng)計(jì)算所得電流大小大于控制器預(yù)先設(shè)定的電流值時(shí)，控制器將關(guān)閉第一和第二MOSFET以避免第一和第二MOSFET損壞。
步驟516中，連接一個(gè)負(fù)載至電池和第一與第二MOSFET之間的共同節(jié)點(diǎn)以形成放電回路，電池可以給負(fù)載供電。需要注意的是，在放電回路中，放電電流僅僅流經(jīng)第一MOSFET。這樣，插入阻抗僅為第一MOSFET的導(dǎo)通狀態(tài)電阻。相比于當(dāng)前技術(shù)使用的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例其放電損失較低。
步驟518中，控制器打開(kāi)第一MOSFET，放電回路工作。電池給負(fù)載供電?；蛘撸刂破麝P(guān)閉第一MOSFET，放電回路不工作。
步驟520中，電源與第一和第二MOSFET以及電池串聯(lián)連接，形成充電回路，電源給電池供電。
步驟522中，控制器打開(kāi)第二MOSFET，充電回路工作。電源給電池供電。為使電壓損失降至最小，第一MOSFET也打開(kāi)。在充電回路中，如果第一MOSFET關(guān)閉，電流流經(jīng)第一MOSFET，第一MOSFET的正向壓降等于一個(gè)二極管的正向壓降，通常為0.7伏左右。如果充電回路中第一MOSFET打開(kāi)，其正向壓降就會(huì)降低至100毫伏以下?？刂破麝P(guān)閉第一和第二MOSFET，使得充電回路不工作。另外，當(dāng)電路失效時(shí)，例如電路短接，或電源反向插入，第一MOSFET的體二極管能夠避免異常放電。在以上兩種異常放電的情況下，由于體二極管的方向與放電電流方向相反，電池?zé)o法通過(guò)第一MOSFET的體二極管放電。從而避免了異常放電。
以上描述和附圖僅為本發(fā)明之常見(jiàn)實(shí)施例，在不背離后附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明精神和發(fā)明范圍的前提下，可能存在多種增補(bǔ)、修改和替代物。本領(lǐng)域技術(shù)人員將發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體環(huán)境和操作要求，可能在形式、結(jié)構(gòu)、安排、比例、材料、要素和元件及其它諸多方面有所修改，而不背離本發(fā)明之原則。因此，在此公開(kāi)之實(shí)施例應(yīng)視為例證性而非限制性，本發(fā)明之范圍由后附權(quán)利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。
權(quán)利要求
1.一種用于電池充電和放電的電路，其特征在于，包括一個(gè)第一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，其中包括一個(gè)第一體二極管，可連接至電池以控制其放電；一個(gè)第二MOSFET，其中包括第二體二極管，可與第一MOSFET串聯(lián)以控制所述電池的充電，第一MOSFET的第一體二極管與第二MOSFET的第二體二極管連接方向相反；一個(gè)負(fù)載，連接至第一和第二MOSFET之間的共同節(jié)點(diǎn)，并可連接至上述電池，使得第一MOSFET打開(kāi)時(shí)電池給該負(fù)載供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之電路，其特征在于，還包括一個(gè)與第二MOSFET串聯(lián)的電源，當(dāng)?shù)谝缓偷诙﨧OSFET都打開(kāi)時(shí)該電源給上述電池供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之電路，其特征在于，還包括一個(gè)控制器，連接至第一和第二MOSFET的柵極以控制第一和第二MOSFET的運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述之電路，其特征在于，所述控制器連接到上述共同節(jié)點(diǎn)以檢測(cè)流經(jīng)第一MOSFET的電流信號(hào)，起到過(guò)電流保護(hù)的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述之電路，其特征在于，所述流經(jīng)第一MOSFET的電流信號(hào)為充電電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述之電路，其特征在于，所述流經(jīng)第一MOSFET的電流信號(hào)為放電電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之電路，其特征在于，所述第一MOSFET包括一個(gè)固有體二極管，在連接至第二MOSFET用于給電池充電的回路或放電回路短路或電源反相插入充電回路時(shí)，該MOSFET及其固有體二極管能夠防止異常放電即短路放電或反相充電。
8.一種用于給電池充電和放電的方法，其特征在于，包括將一個(gè)第一MOSFET與電池串聯(lián)；將一個(gè)第二MOSFET與第一MOSFET串聯(lián)；使用一個(gè)與第二MOSFET串聯(lián)的電源通過(guò)第一和第二MOSFET給電池充電；使用連接在第一第二MOSFET的一個(gè)公共節(jié)點(diǎn)和電池之間的一個(gè)負(fù)載通過(guò)第一MOSFET給電池放電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述之方法，其特征在于，還包括將一個(gè)控制器連接至第一和第二MOSFET的柵極上，通過(guò)控制第一和第二MOSFET的柵電壓使得放電或充電操作進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述之方法，其特征在于，還包括將所述控制器連接至第一和第二MOSFET之間的共同節(jié)點(diǎn)以檢測(cè)流經(jīng)第一MOSFET的電流信號(hào)，起到過(guò)電流保護(hù)的作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述之方法，其特征在于，所述檢測(cè)電流信號(hào)包括檢測(cè)第一MOSFET的漏極和源極之間的壓降信號(hào)；通過(guò)該壓降信號(hào)和第一MOSFET的導(dǎo)通狀態(tài)電阻來(lái)判斷流經(jīng)第一MOSFET的電流大??；如果該電流信號(hào)大于預(yù)設(shè)電流值，則關(guān)閉第一和第二MOSFET。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述之方法，其特征在于，所述給電池充電包括打開(kāi)第二MOSFET。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述之方法，其特征在于，還包括打開(kāi)第一MOSFET以減小電壓損失。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述之方法，其特征在于，還包括使用第一MOSFET及其固有的體二極管來(lái)防止異常放電，該固有體二極管與第二MOSFET內(nèi)的固有體二極管反向相連。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述之方法，其特征在于，所述給電池充電還包括關(guān)閉第一和第二MOSFET以終止充電。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述之方法，其特征在于，所述放電包括打開(kāi)第一MOSFET；關(guān)閉第一MOSFET。
17.一種用于給電池充電和放電的電路，其特征在于，包括一個(gè)充電回路，用于電源給所述電池充電，該充電回路包括一個(gè)連接至所述電池的第一開(kāi)關(guān)；一個(gè)與所述電源和第一開(kāi)關(guān)串聯(lián)的第二開(kāi)關(guān)，用于控制該充電回路；一個(gè)放電回路，用于電池給負(fù)載供電，該負(fù)載與電池和第一開(kāi)關(guān)串聯(lián)，該第一開(kāi)關(guān)用于控制放電回路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述之電路，其特征在于，還包括一個(gè)連接至第一和第二MOSFET的柵極的控制器，用于控制第一和第二MOSFET的柵電壓以控制充電和放電回路。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述之電路，其特征在于，所述控制器連接至第一和第二MOSFET的一個(gè)共同節(jié)點(diǎn)以檢測(cè)流經(jīng)第一MOSFET的電流信號(hào)，對(duì)充電和放電回路起到過(guò)電流保護(hù)的作用。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述之電路，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)包括一個(gè)固有體二極管，當(dāng)連接至第二開(kāi)關(guān)用于給電池充電的回路或放電回路短路或電源反相插入充電回路時(shí)，該MOSFET及其固有體二極管可以防止異常放電即短路放電和反相充電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于控制電池充電和放電的電路。該電路包括一個(gè)第一金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)用于控制給電池放電，包括一個(gè)與電池和第一MOSFET串聯(lián)的第二MOSFET用于控制充電回路。第一和第二MOSFET各自含有體二極管，第一MOSFET中的第一體二極管與第二MOSFET中的第二體二極管反向相連。一個(gè)負(fù)載連接在電池和第一第二MOSFET的共同節(jié)點(diǎn)之間，使得第一MOSFET打開(kāi)時(shí)電池給該負(fù)載供電。該電路還包括一個(gè)與第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)的電源，當(dāng)?shù)谝缓偷诙﨧OSFET打開(kāi)時(shí)，該電源給電池供電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1945924SQ20061014067
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月4日
發(fā)明者劉仕強(qiáng), 肖安全, 栗國(guó)星, 劉柳勝 申請(qǐng)人:美國(guó)凹凸微系有限公司