本實用新型屬于電子通信技術領域，具體涉及一種用于檢測并聯(lián)雙電池中單個電池狀態(tài)的裝置。

背景技術：

目前，在許多電子產(chǎn)品例如耳機中，經(jīng)常使用兩個并聯(lián)電池（通常為鋰電池）進行供電，這種供電方式在充分利用空間的同時增加了電子產(chǎn)品的續(xù)航時間?，F(xiàn)有技術中，并聯(lián)雙電池在充電過程中，如果并聯(lián)雙電池中一個電池異常（例如，電池虛焊或斷開），總充電電流完全通過正常工作的另一電池進行充電，從外部輸入的供電電流檢測不出來，導致在實際的電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中對電池的測試造成了較大困擾，當產(chǎn)品組裝完成后，無法及時檢測出并聯(lián)雙電池是否均處于正常工作狀態(tài)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種檢測并聯(lián)雙電池中單個電池狀態(tài)的裝置，通過設置電池的電池保護電路調(diào)節(jié)流過電池的電流閾值，在單個電池異常工作時，從外部供電電流檢測到單個電池的異常狀況，該裝置檢測效率高且方便，簡單易實現(xiàn)，降低維護成本。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出如下技術方案予以解決：

一種檢測并聯(lián)雙電池中單個電池狀態(tài)的裝置，其特征在于，包括電源、充電芯片和電池充電電路；所述電池充電電路包括并聯(lián)的電池充電支路，每條所述電池充電支路包括電池和用于限制流過電池的最大電流的電池保護電路；所述電源與所述充電芯片的輸入端相連，用于提供外部供電電流；所述充電芯片的輸出端與所述電池充電電路相連，用于提供內(nèi)部充電電流；電池保護電路經(jīng)配置可調(diào)節(jié)電阻的阻值以使得流過電池的電流閾值處于流過電池充電支路的支路充電電流和2倍的支路充電電流之間；充電芯片的輸入端外連接有用于檢測外部供電電流的電流檢測裝置。

為了避免電池保護電路誤保護，在設置電流閾值時保證足夠的電流余量，所述電流閾值為1.5倍的支路充電電流。

在單個電池異常時，流過電池充電支路的支路充電電流大于電流閾值時，電池保護電路用于切斷電池充電支路，實現(xiàn)對單個電池異常狀況的檢測，電池保護電路包括電池保護芯片、可調(diào)節(jié)電阻和與可調(diào)節(jié)電阻串聯(lián)且由電池保護芯片控制的開關電路。

為了測量到外部供電電流以便檢測單個電池的異常狀況，電流檢測裝置為用于采集外部供電電流的電流互感器。

作為電流檢測裝置的另一個替代方案，電流檢測裝置為用于測量外部供電電流的電流表。

在生產(chǎn)線上，為了降低人工參與，提高檢測的自動化程度，電流檢測裝置包括用于采樣外部供電電流的采樣器、與采樣器輸出端相連的控制器和與控制器通信連接的顯示屏，用于顯示外部供電電流。

所述電源為數(shù)字電源。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和有益效果是：電池保護電路通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)電阻的阻值而調(diào)節(jié)流過電池的電流閾值處于流過電池充電支路的支路充電電流和2倍的支路充電電流之間，在單個電池異常時，流過另一電池的電流為內(nèi)部充電電流且大于電流閾值，則與該電池對應的電池保護電路控制該電池所處的電池充電支路斷開，使得內(nèi)部充電電流為零，此后通過電流檢測裝置檢測外部供電電流來判斷并聯(lián)雙電池中單個電池是存在異常，該裝置檢測效率高且方便，簡單易實現(xiàn)，降低了維護成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對本實用新型實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡要介紹，顯而易見地，下面描述的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本實用新型的用于檢測并聯(lián)雙電池中單個電池狀態(tài)的裝置的框圖；

圖2為本實用新型的用于檢測并聯(lián)雙電池中單個電池狀態(tài)的裝置中的電池保護電路的電路原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，本實施例涉及一種檢測并聯(lián)雙電池5和6中單個電池5或6狀態(tài)的裝置，包括電源1、充電芯片2和電池充電電路；電池充電電路包括并聯(lián)的電池充電支路，每條電池充電支路包括電池5或6和用于限制流過電池5或6的最大電流的電池保護電路（protect cell model，即PCM）3或4；電源1與充電芯片2的輸入端相連，用于提供外部供電電流I_in；充電芯片2的輸出端與電池充電電路相連，用于提供內(nèi)部充電電流I_out；如圖2所示，PCM 3或4經(jīng)配置可調(diào)節(jié)電阻R65的阻值以使得流過電池5或6的電流閾值I_th處于流過電池充電支路的支路充電電流I_1或I_2和2倍的支路充電電流I_1或I_2之間；充電芯片2的輸入端外連接有用于檢測外部供電電流I_in的電流檢測裝置（未示出）。在本實施例中，電源1可以為數(shù)字電源1。

具體地，如圖1所示，每個電池5或6均具有與其相連的PCM 3或4，實現(xiàn)對電池5或6的充電管理和控制，用于在流過電池5或6的支路充電電流I_1或I_2過大時，切斷電池5或6的電池充電支路，及時檢測電池狀態(tài)，降低電池產(chǎn)品不良率。數(shù)字電源1與充電芯片2的輸入端相連，充電芯片2的輸出端為兩個電池5和6提供內(nèi)部充電電流I_out，I_out一般由充電芯片2根據(jù)電子產(chǎn)品的電池容量而設置。并聯(lián)的電池充電支路中每條電池充電支路的結(jié)構是相同的，即PCM 3和4是相同的，電池5和6是相同的。在電池5和6均正常工作時，I_1=I_2=1/2*I_out<I_th，PCM 3和4不會切斷各自的電池充電支路，并且此時I_in較大；假設當電池5異常工作時，電池5所在的電池充電支路斷開，導致電池6上的電流I_2’=I_out=2*I_2，此時I_2’>I_th，PCM 4將斷開電池6所在的電池充電支路，則I_out為零，由于充電芯片2中系統(tǒng)存在損耗電流，因此I_in不為零但是較小。通過電流檢測裝置檢測I_in就可以判斷并聯(lián)雙電池5和6中單個電池是否異常。

以調(diào)整PCM 4中可調(diào)節(jié)電阻R65為例來調(diào)節(jié)I_th，如圖2所示，PCM 4包括電池保護芯片A1、可調(diào)節(jié)電阻R65和與可調(diào)節(jié)電阻R65串聯(lián)且由電池保護芯片A1控制的開關電路。在本實施例中，該開關電路A2可以為兩個串聯(lián)的MOS管，或者可以替代地為模擬常閉開關。A1的VSS和VM之間的設定電壓為V_set，A2中兩個串聯(lián)MOS管的串聯(lián)電阻為R_MOS，A2中的兩個MOS管的關斷分別由電池保護芯片A1的控制端DO和CO控制，在調(diào)整R65的阻值后，電流流過R65和A2時的壓降達到V_set時，A1控制DO和CO輸出關斷兩個MOS管的信號，切斷PCM 4的電流路徑，即切斷了電池6的電池充電支路，此時I_th=V_set /（R65+R_MOS），因此在V_set和R_MOS均不變的情況下，調(diào)節(jié)R65就可以調(diào)節(jié)I_th，實現(xiàn)PCM 4的限流值可調(diào)。在另一個替代性的實施例中，也可以改變V_set或者R_MOS，實現(xiàn)PCM 4的限流值可調(diào)。

為了保證電池5或6正常工作時電池充電支路正常運行且在單個電池5或6異常時電池充電支路斷開，避免PCM 3或4的誤保護，在電子產(chǎn)品的設計階段，將I_th設定為支路充電電流I_1或I_2的1.5倍，以便保證余量。舉例而言，如圖1所示，假設I_out=400mA，在電池5和6均正常時，I_1=I_2=200mA，如果充電芯片2的輸入電壓為5V而輸出電壓為4.35V，計算I_in=400mA*4.35/5+ 30mA（假設系統(tǒng)耗電流為30mA）=378mA，此時PCM 3和4均不動作。如果電池5異常，相當于電池5所在的電池充電支路斷開，I_1=0mA，I_2=I_out=400mA，假設R_MOS≈0.04Ω，V_set=0.1V，調(diào)節(jié)R65=0.2933Ω時，根據(jù)I_th*（0.2933+0.04）Ω=0.1V，I_th≈300mA，即支路充電電流I_2>300mA時，A1控制端子DO和CO輸出關斷A2中兩個串聯(lián)MOS管的信號，使得流過電池6的電池充電支路斷開，I_out=0mA，則I_in從正常工作時378mA降低為30mA。一般，電子產(chǎn)品的組裝將充電芯片2與電池充電電路封裝在內(nèi)，在對電子產(chǎn)品測試時，通過外加數(shù)字電源1對電子產(chǎn)品進行充電時，可以通過電流檢測裝置檢測I_in判斷并聯(lián)雙電池5和6中電池5或6的工作狀態(tài)。例如，根據(jù)經(jīng)驗，可以預先設定在電池5或6異常時的I_in范圍，當檢測到的I_in處于預先設定范圍內(nèi)，則可以說明由電池5或6異常導致電子產(chǎn)品不良；當檢測的I_in不處于預先設定范圍內(nèi)，則說明該電子產(chǎn)品的電池正常。

電流檢測裝置的設置可以是用于采集I_in的電流互感器；或者是測量I_in的電流表；或者是在數(shù)字電源1和充電芯片2之間串聯(lián)一電阻R（阻值已知），通過測量R兩端的電壓計算得出I_in。

進一步地，為了降低人工任務量，提高檢測自動化程度，可以將通過采集器采集到的I_in數(shù)據(jù)傳輸至控制器，通過控制器進行數(shù)據(jù)處理之后，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至與控制器相連的顯示模塊，最后通過與顯示模塊相連的顯示屏顯示出來，在顯示屏上可以直接顯示出并聯(lián)雙電池5和6中單個電池5或6的工作狀態(tài)，便于集中管理。

本實施例的檢測并聯(lián)雙電池中單個電池狀態(tài)的裝置，PCM 3或4通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)電阻R65的阻值而調(diào)節(jié)流過各電池5或6的I_th，使I_1<I_th<2*I_1，其中I_1=I_2，在單個電池5異常時，流過電池6的電流I_2’=2*I_1> I_th，則與電池6對應的PCM 4控制該電池6所處的電池充電支路斷開，使得I_out為零，此后通過電流檢測裝置檢測I_in以得出單個電池5或6異常，該裝置檢測效率高且方便，簡單易實現(xiàn)，降低了維護成本。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。