一种电池保护系统和锂电池的制作方法

1.本发明涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种电池保护系统和锂电池。


背景技术：

2.随着技术的快速发展，以锂电池作为供电装置的手机、电子烟、移动电源、tws(真无线立体音)耳机、智能手环手表等产品得到了普及，越来越受到广大用户的欢迎。
3.电池系统通常包括电池和电池保护电路。在目前的电子产品中，尤其是在电子烟、tws、智能手环手表等电池微型化应用中，在电池长时间不使用的情况下，电池保护电路也会消耗电流，导致电池电压降低，影响电池寿命。在长时间、远距离运输时容易导致电池电压降低到过放保护电压以下，当电池系统再次启动时，需要对电池进行长时间充电才能使用，影响客户的体验效果。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种电池保护系统和锂电池，以减小电池保护系统的自耗电现象，提高用户体验效果。
5.根据本发明的一方面，提供了一种电池保护系统，包括：保护控制电路、驱动电路、第一开关单元、第二开关单元、负载电路、上拉电路和下拉电路；所述保护控制电路的第一端接入第一电源电压，所述保护控制电路的第二端与电池的负极连接，所述保护控制电路的第一输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的第一输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述第一开关单元的第一端与电池的负极连接，所述第一开关单元的第二端与所述负载电路的第二端连接，所述负载电路的第一端与电池的正极连接；
6.所述保护控制电路的第一控制端与所述第一开关单元的第二端连接，所述保护控制电路的第二控制端与所述第二开关单元的第二端连接，所述第二开关单元的第一端接入第二电源电压，所述第二开关单元的控制端与所述负载电路的第三端连接，所述第二开关单元用于根据所述负载电路输出的触发信号而导通，使得所述保护控制电路控制所述驱动电路关断所述第一开关单元，以关断负载；
7.所述上拉电路的第一端与所述负载电路的第一端连接，所述上拉电路的第二端与所述下拉电路的第一端连接，所述下拉电路的第二端与所述第一开关单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端还与所述上拉电路的第二端连接，所述上拉电路的控制端和所述下拉电路的控制端均与所述保护控制电路的第二输出端连接；其中，在所述负载关断时，所述上拉电路导通，且所述下拉电路关断。
8.可选地，所述保护控制电路包括延时电路、放电过流保护单元和第一电阻，所述放电过流保护单元的第一输入端接入放电过流基准电压，所述放电过流保护单元的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接，所述放电过流保护单元的输出端与所述延时电路连接，所述延时电路的第一输出端分别与所述上拉电路的控制端和所述下拉电路的控制端连接，所述延时电路的第二输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述第一电阻的第一端作为所
述保护控制电路的第一控制端，所述第一电阻的第二端作为所述保护控制电路的第二控制端。
9.可选地，所述延时电路的第一输出端还与所述放电过流保护单元的使能端连接。
10.可选地，所述保护控制电路还包括分压模块、第三开关单元、过放电压保护单元、过充电压保护单元和充放电检测单元；
11.所述第三开关单元的第一端接入所述第一电源电压，所述第三开关单元的第二端与所述分压模块的第一端连接，所述分压模块的第二端接地，所述第三开关单元的控制端与所述延时电路的第一输出端连接；
12.所述过放电压保护单元的第一输入端与所述分压模块的第三端连接，所述过放电压保护单元的第二输入端接入过放基准电压，所述过放电压保护单元的输出端与所述延时电路连接；所述过充电压保护单元的第一输入端接入过充基准电压，所述过充电压保护单元的第二输入端与所述分压模块的第四端连接，所述过充电压保护单元的输出端与所述延时电路连接；所述充放电检测单元的第一输入端与所述分压模块的第二端连接，所述充放电检测单元的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接，所述充放电检测单元的输出端与所述延时电路连接；
13.所述过放电压保护单元的使能端、所述过充电压保护单元的使能端和所述充放电检测单元的使能端均与所述延时电路的第一输出端连接。
14.可选地，所述第三开关单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的控制端与所述延时电路的第一输出端连接，所述第一晶体管的第一端接入所述第一电源电压，所述第一晶体管的第二端与所述分压模块的第一端连接。
15.可选地，所述第二开关单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一端接入所述第二电源电压，所述第二晶体管的第二端与所述保护控制电路的第二控制端连接，所述第二晶体管的控制端与所述负载电路的第三端连接。
16.可选地，所述上拉电路包括上拉电阻和第三晶体管，所述上拉电阻的第一端与所述负载电路的第一端连接，所述上拉电阻的第二端与所述第三晶体管的第一端连接，所述第三晶体管的第二端与所述第一开关单元的第二端连接，所述第三晶体管的控制端与所述保护控制电路的第二输出端连接。
17.可选地，所述下拉电路包括第四晶体管和下拉电阻，所述第四晶体管的第一端与所述第一开关单元的第二端连接，所述第四晶体管的第二端与所述下拉电阻的第一端连接，所述第四晶体管的控制端与所述保护控制电路的第二输出端连接，所述下拉电阻的第二端与所述第一开关单元的第一端连接。
18.可选地，所述第一开关单元包括第五晶体管，所述第五晶体管的第一端与电池的负极连接，所述第五晶体管的第二端与所述负载电路的第二端连接，所述第五晶体管的控制端与所述驱动电路的第一输出端连接；或
19.所述第一开关单元包括第六晶体管和第七晶体管，所述第六晶体管的第一端与电池的负极连接，所述第六晶体管的第二端与所述第七晶体管的第二端连接，所述第七晶体管的第一端与所述负载电路的第二端连接，所述第六晶体管的控制端与所述驱动电路的第一输出端连接，所述第七晶体管的控制端与所述驱动电路的第二输出端连接。
20.根据本发明的另一方面，提供了一种锂电池，包括本发明任意实施例所提供的电
池保护系统。
21.本发明实施例提供的技术方案，在电池处于长时间待机或不使用的情况下，通过负载电路输出一个触发信号至第二开关单元，使得第二开关单元导通，以将保护控制电路第二控制端的电位拉高，使得电池保护系统进入保护状态，从而关断第一开关单元，进而关断负载。且在关断负载的过程中，下拉电路在保护控制电路的第二输出端输出的控制信号的作用下关断，取消下拉保护，使得负载不会通过下拉电路与电池负极之间形成放电通路，保证负载不会产生额外的电流，有利于保证电池电压的稳定。当再次使用时，只需要连接充电器激活一下就可以正常使用，不需要长时间给电池充电，从而有利于提高用户的使用效果。
22.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图；
25.图2为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图；
26.图3为本发明实施例提供的一种保护控制电路的结构示意图；
27.图4为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图；
28.图5为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图；
29.图6为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图。
具体实施方式
30.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
31.需要说明的是，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”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.图1为本发明实施例提供的一种电池保护系统的结构示意图，参考图1，该电池保护系统包括：保护控制电路10、驱动电路20、第一开关单元30、第二开关单元40、负载电路
50、上拉电路60和下拉电路70；保护控制电路10的第一端a1接入第一电源电压vdd1，保护控制电路10的第二端a2与电池的负极连接，保护控制电路10的第一输出端a3与驱动电路20的输入端b1连接，驱动电路20的第一输出端b2与第一开关单元30的控制端e3连接，第一开关单元30的第一端e1与电池的负极连接，第一开关单元30的第二端e2与负载电路50的第二端f2连接，负载电路50的第一端f1与电池的正极连接。
33.保护控制电路10的第一控制端a4与第一开关单元30的第二端e2连接，保护控制电路10的第二控制端a5与第二开关单元40的第二端d2连接，第二开关单元40的第一端d1接入第二电源电压vdd2，第二开关单元40的控制端d3与负载电路50的第三端f3连接，第二开关单元40用于根据负载电路50输出的触发信号tsc而导通，使得保护控制电路10控制驱动电路20关断第一开关单元30，以关断负载。
34.上拉电路60的第一端g1与负载电路的第一端f1连接，上拉电路60的第二端g2与下拉电路70的第一端h1连接，下拉电路70的第二端h2与第一开关单元30的第一端e1连接，第一开关单元30的第二端e2还与上拉电路60的第二端g2连接，上拉电路60的控制端g3和下拉电路70的控制端h3均与保护控制电路10的第二输出端a6连接；其中，在负载关断时，上拉电路60导通，且下拉电路70关断。
35.具体地，电池的正极可以作为电池保护系统的正输出端p+，第一开关单元30的第二端e2作为电池保护系统的负输出端p-，负载电路50连接在电池保护系统的正输出端p+和负输出端p-之间。负载电路50中可以包括负载和信号控制单元，其中，负载用于和电池的正极和负极之间形成放电通路，信号控制单元用于在需要关断负载时输出负载关断信号，如触发信号tsc。
36.保护控制电路10为电池的基本保护电路，如通过保护控制电路10可以为电池提供放电过流保护、放电过压保护、短路保护、充电过流保护和充电过压保护等，保护控制电路10通过向驱动电路20发送保护控制信号，以使得驱动电路20关断第一开关单元30，从而切断负载电路50与电池之间的回路，实现关断负载的目的。然而，在现有技术中，保护控制电路10在启动相应的电池保护后，下拉电路70会启动下拉保护，负载通过下拉电路70连接到电池的负极。也就是说，虽然第一开关单元30在电池保护功能下处于关断状态，但是负载会通过下拉电路70与电池负极之间形成放电通路，会产生额外的电流，不能实现真正意义上的负载关断。
37.在本实施例中，当电池处于正常工作运行模式时，负载电路50的第三端f3不会输出触发信号tsc，第二开关单元40不导通，保护控制电路10正常工作，驱动电路20控制第一开关单元30处于导通状态，负载电路50与电池的正负极之间形成导电通路，这里，电池可以为充电状态，也可以为放电状态。在第一开关单元30导通后，上拉电路60和下拉电路70的通断状态均不会影响负载电路50的通路。
38.当系统进入待机状态或长时间不使用等船运模式，而需要关断负载时，负载电路50的第三端f3输出触发信号tsc，第二开关单元40在触发信号tsc的作用下导通，第二电源电压vdd2传输到保护控制电路10的第二控制端a5，将第二控制端a5的电位拉高，保护控制电路10动作，控制驱动电路20关断第一开关单元30。同时，保护控制电路10的第二输出端a6输出低电平的控制信号，在该低电平的控制信号的作用下，下拉电路70被关断，且上拉电路60被导通，上拉电路60将系统正输出端p+的电压传输到负输出端p-，以确保系统的正输出
端p+和负输出端p-之间的电位为零。因此，负载电路50不会通过下拉电路70与电池负极之间形成放电通路，此时，负载电路50中的负载电压为零，负载中无工作电流，从而实现了负载的完全关断，使得负载不会消耗电流，保证了电池的电压不会降低，能够长期维持在稳定的电压值。当再次使用时，只需要连接充电器激活一下就可以正常使用，不需要长时间给电池充电，从而有利于提高用户的使用效果。
39.本发明实施例提供的技术方案，在电池处于长时间待机或不使用的情况下，通过负载电路输出一个触发信号至第二开关单元，使得第二开关单元导通，以将保护控制电路第二控制端的电位拉高，使得电池保护系统进入保护状态，从而关断第一开关单元，进而关断负载。且在关断负载的过程中，下拉电路在保护控制电路的第二输出端输出的控制信号的作用下关断，取消下拉保护，使得负载不会通过下拉电路与电池负极之间形成放电通路，保证负载不会产生额外的电流，有利于保证电池电压的稳定。当再次使用时，只需要连接充电器激活一下就可以正常使用，不需要长时间给电池充电，从而有利于提高用户的使用效果。
40.图2为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图，参考图2，在上述技术方案的基础上，可选地，保护控制电路10包括延时电路11、放电过流保护单元101和第一电阻r1，放电过流保护单元101的第一输入端接入放电过流基准电压voc1，放电过流保护单元101的第二输入端与第一电阻r1的第二端连接，放电过流保护单元101的输出端与延时电路11连接，延时电路11的第一输出端分别与上拉电路60的控制端g3和下拉电路70的控制端h3连接，延时电路11的第二输出端与驱动电路20的输入端b1连接，第一电阻r1的第一端作为保护控制电路10的第一控制端a4，第一电阻r1的第二端作为保护控制电路10的第二控制端a5。
41.具体地，电池保护系统的负输出端p-通过第一电阻r1与放电过流保护单元101的第二输入端连接，并以第一电阻r1的第一端作为保护控制电路10的第一控制端a4，第一电阻r1的第二端同时还作为保护控制电路10的第二控制端a5与第二开关单元40的第二端d2连接。当电池正常工作时，第二开关单元40关断，系统的负输出端p-的电压传输到第一电阻r1的第一端，放电过流保护单元101正常工作，并输出高电平驱动信号至延时电路11，驱动电路20根据延时电路输出的该高电平驱动信号后维持第一开关单元30导通。负载电路50与电池之间形成导电通路，电池正常工作。
42.当需要关断负载时，负载电路50输出触发信号tsc至第二开关单元40的控制端d3，第二开关单元40导通，在第二开关单元40上拉的作用下，第一电阻r1第二端的电位被拉高，使得放电过流保护单元101第二输入端的电压大于放电过流基准电压voc1，系统进入放电过流保护状态，放电过流保护单元101输出低电平的驱动信号至延时电路，该低电平的驱动信号经延时后控制驱动电路关断第一开关单元30，使得负载电路50与电池负极之间的通路断开。并且，延时电路11的第一输出端输出低电平的控制信号voc1pd，下拉电路70在该低电平控制信号voc1pd的作用下维持关断，上拉电路60在该低电平的控制信号voc1pd下导通。由于下拉电路70处于关断状态，因此负载电路50不会通过下拉电路70与电池负极之间形成放电通路，使得负载的电压为零，进而负载不会消耗电流，也没有额外电流产生，保证负载处于完全关断的状态，同时通过上拉电路60，确保输出的电位为零。
43.继续参考图2，可选地，延时电路11的第一输出端还与放电过流保护单元101的使
能端连接。由于延时电路11的第一输出端输出低电平的控制信号voc1pd，将该低电平的控制信号voc1pd传输至放电过流保护单元101的使能端来控制放电过流保护单元101的工作状态，使得放电过流保护单元101不工作，也即放电过流保护单元101的工作电流为零，从而能够使得整个系统的工作电流为零，实现电池保护系统的完全关断，大幅度提升电池电压的稳定性。
44.需要说明的是，当电池保护系统中存在其他耗电模块时，同样可以通过延时电路11的第一输出端输出低电平的控制信号voc1pd进行关断。
45.图3为本发明实施例提供的一种保护控制电路的结构示意图，参考图3，在上述各技术方案的基础上，保护控制电路还包括分压模块13、第三开关单元14、过放电压保护单元104、过充电压保护单元105和充放电检测单元106；第三开关单元14的第一端接入第一电源电压vdd1，第三开关单元14的第二端与分压模块13的第一端连接，分压模块13的第二端接地，第三开关单元14的控制端与延时电路11的第一输出端连接；过放电压保护单元104的第一输入端与分压模块13的第三端连接，过放电压保护单元104的第二输入端接入过放基准电压vodv，过放电压保护单元104的输出端与延时电路11连接；过充电压保护单元105的第一输入端接入过充基准电压vocv，过充电压保护单元105的第二输入端与分压模块13的第四端连接，过充电压保护单元105的输出端与延时电路11连接；充放电检测单元106的第一输入端与分压模块13的第二端连接，充放电检测单元106的第二输入端与第一电阻r1的第二端连接，充放电检测单元106的输出端与延时电路11连接；过放电压保护单元104的使能端、过充电压保护单元105的使能端和充放电检测单元106的使能端均与延时电路11的第一输出端连接。
46.具体地，分压模块13用于对第一电源电压vdd1进行分压，其中，第一电源电压vdd1可以由电池电压转换得到，例如，电池的正极通过分压电阻进行分压得到第一电源电压vdd1，并由滤波电容对得到的第一电源电压vdd1进行滤波。分压模块13可以包括依次串联的第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8，第三开关单元14用于控制第一电源电压vdd1与分压模块13之间的导电通路。
47.过放电压保护单元104可以包括第四电压比较器vc4，第四电压比较器vc4的第一输入端与第六电阻r6的第二端连接，接入过放检测电压vrodv，第四电压比较器vc4的第二输入端接入基准电路12输出的过放基准电压vodv，当过放检测电压vrodv小于过放基准电压vodv时，第四电压比较器vc4输出过放电压判断信号vodvp，经过延时电路11的延时后，驱动电路20在延时电路11的第二输出端输出的信号作用下控制第一开关单元30关断，系统进入过放电压保护状态。
48.过充电压保护单元105可以包括第五电压比较器vc5，第五电压比较器vc5的第一输入端接入基准电路12输出的过充基准电压vocv，第五电压比较器vc5的第二输入端与第七电阻r7的第二端连接，以接入过充检测电压vrocv，当过充检测电压vrocv大于过充基准电压vocv时，第五电压比较器vc5输出过充电压判断信号vocvp至延时电路11，经过延时电路11的延时后，驱动电路20在延时电路11的第二输出端输出的信号作用下控制第一开关单元30关断，系统进入过充电压保护状态。
49.充放电检测单元106包括第六电压比较器vc6，用于根据保护控制电路10第一控制端a4和第二控制端a5输入的电压判断电池的充放电状态，并在电池放电过程中控制第一开
关单元30的导通状态，以解除电池保护系统的过充保护，使得电池能够通过第一开关单元30进行放电，有利于提高系统的可靠性。
50.进一步地，第四电压比较器vc4、第五电压比较器vc5和第六电压比较器vc6的使能端均与延时电路11的第一输出端连接，也即与保护控制电路10的第二输出端a6连接，在保护控制电路10的第二输出端a6输出低电平的控制信号voc1pd时，第四电压比较器vc4、第五电压比较器vc5和第六电压比较器vc6分别响应该控制信号voc1pd而关断，不再消耗电流。
51.在本实施例中，第三开关单元14包括第一晶体管m1，第一晶体管m1的控制端与延时电路11的第一输出端连接，第一晶体管m1的第一端接入第一电源电压vdd1，第一晶体管m1的第二端与分压模块13的第一端连接。当延时电路11的第一输出端输出低电平的控制信号voc1pd时，第一晶体管m1关断，使得分压模块13与第一电源电压vdd1断开连接，从而分压模块13的工作电流为零。由于保护控制电路11中各电压比较器的使能端和第一晶体管m1的控制端均连接控制信号voc1p，因此在系统进入放电过流保护状态使得第一开关单元30关断时，保护控制电路10内部的耗电模块均不会消耗电流，进一步提高了电池电压的稳定性。
52.继续参考图3，保护控制电路10还包括放电短路保护单元和充电过流保护单元，其中，放电短路保护单元包括第二电压比较器vc2，充电过流保护单元包括第三电压比较器vc3，放电过流保护单元101包括第一电压比较器vc1。第二电压比较器vc2的第一输入端接入放电短路基准电压vshort，其第二输入端与第一电阻r1的第二端连接，当第一电阻r1第二端的电压大于放电短路基准电压vshort时，第二电压比较器vc2输出低电平的放电短路判断信号vshortp，驱动电路20控制第一开关单元30关断，使得系统进入放电短路保护状态。第三电压比较器vc3的第一输入端与第一电阻r1的第二端连接，其第二输入端接入基准电路12输出的充电过流基准电压vchoc，当充电过流基准电压vchoc大于第一电阻r1第二端的电压时，第三电压比较器vc3输出低电平的充电过流判断信号vchoc1，驱动电路20控制第一开关单元30关断，使得系统进入充电过流保护状态。
53.图4为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图，结合图3和图4，第二开关单元40包括第二晶体管m2，第二晶体管m2的第一端接入第二电源电压vdd2，第二晶体管m2的第二端与保护控制电路10的第二控制端a5连接，第二晶体管m2的控制端与负载电路50的第三端f3连接。在本实施例中，当需要关断负载时，通过负载电路50输出触发信号tsc，控制第二晶体管m2导通，第二电源电压vdd2使得第一电阻r1第二端的电压升高，第一电压比较器vc1的第一输入端的放电过流基准电压voc1小于其第二输入端的电压，第一电压比较器vc1输出低电平的放电过流判断信号voc1p，经延时电路11的延时作用后，驱动电路20控制第一开关单元30关断。同时，延时电路11还输出低电平的控制信号vocipd，以控制保护控制电路10内部的耗电模块关断，从而使得整个系统的电流为零，保证电池电压稳定。
54.继续参考图4，上拉电路60包括上拉电阻ru和第三晶体管m3，上拉电阻ru的第一端与负载电路50的第一端f1连接，上拉电阻ru的第二端与第三晶体管m3的第一端连接，第三晶体管m3的第二端与第一开关单元30的第二端e2连接，第三晶体管m3的控制端与保护控制电路10的第二输出端a6连接。下拉电路70包括第四晶体管m4和下拉电阻rd，第四晶体管m4的第一端与第一开关单元30的第二端e2连接，第四晶体管m4的第二端与下拉电阻rd的第一端连接，第四晶体管m4的控制端与保护控制电路10的第二输出端a6连接，下拉电阻rd的第二端与第一开关单元30的第一端e1连接。
55.具体地，在负载关断时，保护控制电路10第二输出端a6输出的低电平控制信号voc1pd使得第四晶体管m4关断，第三晶体管m3导通，由于第四晶体管m4关断，使得负载无法通过第四晶体管m4和下拉电阻rd与电池负极之间形成放电通路，因此在第一开关单元30因放电过流保护而关断后，负载也不会通过下拉电路70放电，负载不会消耗电流，有效解决了现有技术中电池在进入放电过流保护后进入下拉保护，而导致负载产生额外电流的问题。同时，由于第三晶体管m3导通，使得系统正输出端p+和负输出端p-之间的电位为零，负载无输出。
56.需要说明的是，在本实施例中，第三晶体管m3和第四晶体管m4的沟道类型为不同类型，例如，第三晶体管m3为p型mos管和第四晶体管m4为n型mos管，通过控制第三晶体管m3和第四晶体管m4的沟道电压或者衬底电压，可以使得二者在同一控制信号下实现不同的通断状态。
57.图5为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图，参考图5，在上述各技术方案的基础上，第一开关单元30包括第五晶体管m5，第五晶体管m5的第一端与电池的负极连接，第五晶体管m5的第二端与负载电路50的第二端f2连接，第五晶体管m5的控制端与驱动电路20的第一输出端b2连接。图5所示结构为第一开关单元30采用单晶圆方案，仅通过一个第五晶体管m5就能实现电池的保护功能。
58.当然，在本实施例的另一种实施方式中，还可以采用两个晶体管的方案，同样能够实现对电池进行保护。图6为本发明实施例提供的另一种电池保护系统的结构示意图，参考图6，第一开关单元30包括第六晶体管m6和第七晶体管m7，第六晶体管m6的第一端与电池的负极连接，第六晶体管m6的第二端与第七晶体管m7的第二端连接，第七晶体管m7的第一端与负载电路50的第二端f2连接，第六晶体管m6的控制端与驱动电路20的第一输出端b2连接，第七晶体管m7的控制端与驱动电路30的第二输出端b3连接。
59.可选地，本发明实施例还提供了一种锂电池，包括本发明任意实施例所提供的电池保护系统，该电池保护系统与锂电池本体集成在一起。由于该锂电池包括本发明任意实施例所提供的电池保护系统，因此该锂电池也具备上述任意实施例所描述的有益效果。
60.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种电池保护系统，其特征在于，包括：保护控制电路、驱动电路、第一开关单元、第二开关单元、负载电路、上拉电路和下拉电路；所述保护控制电路的第一端接入第一电源电压，所述保护控制电路的第二端与电池的负极连接，所述保护控制电路的第一输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的第一输出端与所述第一开关单元的控制端连接，所述第一开关单元的第一端与电池的负极连接，所述第一开关单元的第二端与所述负载电路的第二端连接，所述负载电路的第一端与电池的正极连接；所述保护控制电路的第一控制端与所述第一开关单元的第二端连接，所述保护控制电路的第二控制端与所述第二开关单元的第二端连接，所述第二开关单元的第一端接入第二电源电压，所述第二开关单元的控制端与所述负载电路的第三端连接，所述第二开关单元用于根据所述负载电路输出的触发信号而导通，使得所述保护控制电路控制所述驱动电路关断所述第一开关单元，以关断负载；所述上拉电路的第一端与所述负载电路的第一端连接，所述上拉电路的第二端与所述下拉电路的第一端连接，所述下拉电路的第二端与所述第一开关单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端还与所述上拉电路的第二端连接，所述上拉电路的控制端和所述下拉电路的控制端均与所述保护控制电路的第二输出端连接；其中，在所述负载关断时，所述上拉电路导通，且所述下拉电路关断。2.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述保护控制电路包括延时电路、放电过流保护单元和第一电阻，所述放电过流保护单元的第一输入端接入放电过流基准电压，所述放电过流保护单元的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接，所述放电过流保护单元的输出端与所述延时电路连接，所述延时电路的第一输出端分别与所述上拉电路的控制端和所述下拉电路的控制端连接，所述延时电路的第二输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述第一电阻的第一端作为所述保护控制电路的第一控制端，所述第一电阻的第二端作为所述保护控制电路的第二控制端。3.根据权利要求2所述的电池保护系统，其特征在于，所述延时电路的第一输出端还与所述放电过流保护单元的使能端连接。4.根据权利要求3所述的电池保护系统，其特征在于，所述保护控制电路还包括分压模块、第三开关单元、过放电压保护单元、过充电压保护单元和充放电检测单元；所述第三开关单元的第一端接入所述第一电源电压，所述第三开关单元的第二端与所述分压模块的第一端连接，所述分压模块的第二端接地，所述第三开关单元的控制端与所述延时电路的第一输出端连接；所述过放电压保护单元的第一输入端与所述分压模块的第三端连接，所述过放电压保护单元的第二输入端接入过放基准电压，所述过放电压保护单元的输出端与所述延时电路连接；所述过充电压保护单元的第一输入端接入过充基准电压，所述过充电压保护单元的第二输入端与所述分压模块的第四端连接，所述过充电压保护单元的输出端与所述延时电路连接；所述充放电检测单元的第一输入端与所述分压模块的第二端连接，所述充放电检测单元的第二输入端与所述第一电阻的第二端连接，所述充放电检测单元的输出端与所述延时电路连接；所述过放电压保护单元的使能端、所述过充电压保护单元的使能端和所述充放电检测
单元的使能端均与所述延时电路的第一输出端连接。5.根据权利要求4所述的电池保护系统，其特征在于，所述第三开关单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的控制端与所述延时电路的第一输出端连接，所述第一晶体管的第一端接入所述第一电源电压，所述第一晶体管的第二端与所述分压模块的第一端连接。6.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述第二开关单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一端接入所述第二电源电压，所述第二晶体管的第二端与所述保护控制电路的第二控制端连接，所述第二晶体管的控制端与所述负载电路的第三端连接。7.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述上拉电路包括上拉电阻和第三晶体管，所述上拉电阻的第一端与所述负载电路的第一端连接，所述上拉电阻的第二端与所述第三晶体管的第一端连接，所述第三晶体管的第二端与所述第一开关单元的第二端连接，所述第三晶体管的控制端与所述保护控制电路的第二输出端连接。8.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述下拉电路包括第四晶体管和下拉电阻，所述第四晶体管的第一端与所述第一开关单元的第二端连接，所述第四晶体管的第二端与所述下拉电阻的第一端连接，所述第四晶体管的控制端与所述保护控制电路的第二输出端连接，所述下拉电阻的第二端与所述第一开关单元的第一端连接。9.根据权利要求1所述的电池保护系统，其特征在于，所述第一开关单元包括第五晶体管，所述第五晶体管的第一端与电池的负极连接，所述第五晶体管的第二端与所述负载电路的第二端连接，所述第五晶体管的控制端与所述驱动电路的第一输出端连接；或所述第一开关单元包括第六晶体管和第七晶体管，所述第六晶体管的第一端与电池的负极连接，所述第六晶体管的第二端与所述第七晶体管的第二端连接，所述第七晶体管的第一端与所述负载电路的第二端连接，所述第六晶体管的控制端与所述驱动电路的第一输出端连接，所述第七晶体管的控制端与所述驱动电路的第二输出端连接。10.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池保护系统。

技术总结
本发明公开了一种电池保护系统和锂电池，该电池保护系统包括保护控制电路、驱动电路、第一开关单元、第二开关单元、负载电路、上拉电路和下拉电路；第二开关单元用于根据负载电路输出的触发信号而导通，使得保护控制电路控制驱动电路关断第一开关单元，以关断负载；其中，在负载关断时，上拉电路导通，且下拉电路关断。本发明实施例提供的技术方案，在电池处于长时间待机或不使用的情况下，取消下拉保护，使得负载不会通过下拉电路与电池负极之间形成放电通路，保证负载不会产生额外的电流，有利于保证电池电压的稳定。保证电池电压的稳定。保证电池电压的稳定。


技术研发人员：蒋锦茂
受保护的技术使用者：苏州赛芯电子科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/5/25