电池组保护电路和包含保护电路的电池组

1.一种电池保护电路，其特征在于，包括
开关组件，用于控制电池输出到负载的连接；
检测器，用于检测在负载端的阻抗；
第一比较器，用于将所述检测到的阻抗与预定最大值相比较，而且如果所 述阻抗高于所述预定最大值那么产生第一输出信号，并且如果所述阻抗低于所 述预定最大值，那么产生第二输出信号；
第二比较器，用于将所述检测到的阻抗与预定最小值相比较，而且如果所 述阻抗低于所述预定最小值，产生第三输出信号，而且如果所述阻抗高于所述 预定最小值，产生第四输出信号；和
第二检测器，与所述第一和第二比较器的输出相连，用于产生控制信号， 如果所述检测到的阻抗是在所述最小和最大值之间的范围内，则闭合所述开关 组件，如果所述阻抗在所述预定范围之外，则打开所述开关组件，从而只有当 所述检测到的负载阻抗是在所述预定最小和最大值之间时，才把所述电池连到 所述负载。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，包括用于控制所述电池的放 电的自保护控制单元，所述控制单元具有输入、过放电输出和所述开关组件， 所述开关组件包括控制在放电模式下所述电池与负载的串联的第一开关，其中 所述第一开关具有连到所述控制单元的所述过放电输出的控制输入，和如果检 测到所述负载ID阻抗在所述最小和最大值之间的所述预定范围之外禁止所述 第一开关的第二开关。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述自保护控制单元具有电 源输入，和设置所述第二开关来控制到所述控制单元的所述电源输入，从而当 所述检测到的阻抗在所述预定范围之外时，关闭所述控制单元。
4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，把所述第二开关连接在所述 控制单元的所述过放电输出和所述第一开关之间以当所述检测到的阻抗在所 述预定范围外的情况下，禁止到所述开关的所述控制输入。
5.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述控制单元具有过充电输 出，而且把用于控制所述电池的充电的第三开关串联在充电输入和电池输入之 间，所述第三开关具有连到所述过充电输出的控制输入。
6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，把第四开关连接在所述过充 电输出和所述第三开关之间，用于如果所述检测到的阻抗在所述预定范围时禁 止所述第三开关。
7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，包括用于控制所述电池的放 电的一个自保护控制单元，所述控制单元具有输入、过放电输出和控制所述电 池与负载的串联的过放电开关，所述过放电开关具有连到所述控制单元的所述 过放电输出的控制输入，而且所述开关组件包括联锁开关，所述联锁开关与所 述过放电开关串联并且如果所述检测到的阻抗在所述预定范围外，响应于所述 控制信号而打开。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述联锁开关包括具有栅极、 源极和漏极的FET，而且把所述控制信号连到所述栅极。
9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，包括跨接在所述FET的所述 源极和漏极的电阻器。
10.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述FET是n-沟道功率FET。
11.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较器和第二检测器都 具有电源输入，所述电路包括第二开关组件用于检测在负载终端的阻抗，并响 应于检测到的阻抗控制到所述比较器和第二检测器的电源输入，从而如果不存 在任何阻抗，禁止所述比较器和检测器。
12.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一开关包括n-沟道 FET。
13.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二开关包括FET。
14.如权利要求13所述的电路，其特征在于，所述第二开关包括p-沟道 FET。
15.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一和第二比较器都具 有第一和第二输入，每个比较器的所述第一输入连接到所述检测到的阻抗，所 述电路还包括连接到所述第一比较器的所述第二输入的第一参考电压，以及连 到所述第二比较器的所述第二输入的第二参考电压。
16.如权利要求15所述的电路，其特征在于，所述第一和第二参考电压 来自分压器电路。
17.如权利要求15所述的电路，其特征在于，所述第二检测器包括或门。
18.一种用于连接到电子单元或充电器的外部电池组，其特征在于，所述 电池组包括：
电池组电池，它具有正极端和负极端；
在所述电池组上的至少三个外部触头，用于当与所述电池组相配时，与在 电子单元或充电器上的相应触头配合；
所述外部触头中的第一外部触头与所述电池组的所述正极端相连；
所述外部触头中的第二外部触头与所述电池组电池的所述负极端相连；
所述外部触头中的第三外部触头包括ID触头，用于连接到在电子单元或 充电器中的预定ID阻抗；
第一开关，它位于所述第二外部触头和电池终端之间，用于控制所述电池 的放电；
分压器电路，它与所述第三外部触头相连，用于根据所述第三外部触头处 的阻抗，产生ID电压；
定义预定最大值的第一参考电压；
定义预定最小值的第二参考电压；
第一和第二比较器，每个比较器都具有连接到所述第一ID电压的第一输 入，所述第一比较器具有连接到所述第一参考电压的第二输入，所述第二比较 器具有连接到所述第二参考电压的第二输入；
如果所述ID电压高于所述第一参考电压，所述第一比较器具有第一输出， 而如果所述ID电压低于所述第一参考电压，所述第一比较器具有第二输出；
如果所述ID电压低于所述第二参考电压，所述第二比较器具有第一输出， 而如果所述ID电压高于所述第二参考电压，所述第二比较器具有第二输出；
一门电路，它与所述第一和第二比较器的所述输出相连，用于当检测到来 自所述第一比较器和所述第二比较器的第二输出时，产生电池允许控制信号， 而当检测到来自所述第一和所述第二比较器的所述第一输出时，就产生电池禁 止信号；以及
所述第一开关在操作上连接到所述门电路的输出信号，从而只有当所述检 测到的负载阻抗位于所述预定最小值和最大值之间的范围内时，所述开关才响 应所述电池允许和禁止信号，把所述电池连接到输出触头上。
19.如权利要求18所述的电池组，其特征在于，还包括连接在所述第一 和第二触头之间的电池自保护单元，所述控制单元具有输入、过放电输出和控 制在放电模式下所述电池与负载的串联的过放电开关，还具有连接到所述控制 单元的所述过放电输出的控制输入。
20.如权利要求19所述的电池组，其特征在于，把所述第一开关连接到 所述过放电开关，用于如果检测到所述负载ID阻抗在所述最小和所述最大值 组件的预定范围外禁止所述过放电开关，所述第一开关具有连到所述门电路输 出的控制输入。
21.如权利要求19所述的电池组，其特征在于，将所述第一开关与所述 过放电开关串联，而且连接到所述门电路输出信号，从而如果所述检测到的负 载阻抗在所述范围外就打开。
22.如权利要求20所述的电池组，其特征在于，所述自保护控制单元具 有连接到电池端的电源输入，而且把所述第一开关连接在所述电池端和到所述 控制单元的所述电源输入之间，从而当所述检测到的阻抗在所述预定范围外时 关闭所述控制单元。
23.如权利要求20所述的电池组，其特征在于，把所述第一开关连接在 所述过放电输出和所述过放电开关的所述控制输出之间。
24.如权利要求21所述的电池组，其特征在于，所述开关是FET。
25.如权利要求24所述的电池组，其特征在于，所述第一开关和过放电 开关包括具有源极、漏极和栅极的FET开关，而且每个FET开关具有跨接在 所述源极和漏极之间的寄生二极管。
26.如权利要求18所述的电池组，其特征在于，所述第一和第二参考电 压来自分压器电路。

本发明一般涉及便携式电话和采用外部电池组供电的其它电子设备，特别 是，涉及用于当与电话或充电单元断开时阻止外部电池组的外露触头的偶尔短路的 保护电路。\n背景技术\n便携式电话的背部一般具有用于安装的弹簧触头，用于当将外部的可脱离 的电池组固定在电话上时，与外部电池组的平触头配合。各种可脱离的固定装 置已用于将这种电池组固定在便携式电话上。当需要重新充电时，电池组以类 似的弹簧触头装入充电装置。\n对于这种外部电池组的一个问题是当它们与电话或充电单元断开时，用户 偶尔会使它们短路。例如，诸如Li-ion电池组之类的大多数这样的电池组具 有内置(built in)自保护电路用于阻止电池组的过充电或过放电。然而，当在 用户的皮包、口袋或手袋中随意地携带着备用电池组时，在散开的硬币或钥匙 接触正负外露触头的情况下，可能发生意外短路。这种情况不会启动内置自保 护电路，因为这种短路的阈值必须高于在一般情况下的工作放电电流，即，如 果设备的峰值电流为1amp，那么电池组的自保护电路必须在高于1amp的电流 下切断(trip)。在这种电池组中，就不能启动电流自保护电路。\n发明概述\n本发明的目的在于提供用于外部电池组的新颖和经改进的保护电路，特别 是用于便携式电话电池组。\n根据本发明，提供一种电池保护电路，它包括具有用于接收控制信号的输 入的开关组件、用于检测在负载端的阻抗的检测器和控制组件，其中所述开关 组件控制电池输出到负载的连接，一个控制组件用于确定所述阻抗是否具有在 预定最大值和预定最小值之间的值，并响应于所述确定产生控制信号，如果所 述确定是正的，那么所述控制信号使得开关闭合，反之则使开关打开，从而只 有当所述检测到的阻抗具有在所述预定最小和最大值之间的值时才把所述电 池输出连接到负载。\n最佳的是，控制组件包括第一比较器，用于把阻抗与预定最大值相比较并 且如果所述阻抗高于预定最大值时产生第一输出信号，和如果所述阻抗低于预 定最大值则产生第二输出信号；第二比较器，用于把阻抗与预定最小值相比 较，并且如果所述阻抗低于预定最小值则产生第三输出信号，而且如果阻抗高 于所述预定最小值则产生第四输出信号；和连接到第一和第二比较器的输出的 第二检测器，用于产生控制信号当所述阻抗在最小和最大值之间时闭合开关。\n较佳的是，通过电池供电的负载具有分别连接到电池正负输出的正负输入 触头，以及将预定负载识别阻抗施于其上的ID输出。当通过电池保护电路把 电池连接到适当负载时，把ID输出连接到第一和第二比较器，它们把它的阻 抗与预定最小和最大值相比较，而且只有当所述检测到的阻抗在所述最小和最 大值之间时才允许从电池供电。\n在本发明的较佳实施例中，电路还包括用于控制电池的放电的自保护控制 单元，此控制单元具有输入、过放电输出和开关组件，所述开关组件包括控制 在放电模式下电池与负载的串联的第一开关，和如果检测到负载ID阻抗在最 小和最大值之间的预定范围之外禁止第一开关的第二开关，其中所述第一开关 具有连到控制单元的过放电输出的控制输入。第二开关可安排来控制到控制单 元的电源输入，从而当检测到的阻抗在预定范围外时禁止控制单元本身。或者 连接在控制单元的过放电输出以及第一开关之间以便在检测到的阻抗在预定 范围外的情况下，禁止到开关的控制输入。\n控制单元还可具有过充电输出，把用于控制电池充电的第三开关串联在充 电输入和电池输入之间，第三开关具有连接到过充电输出的控制输出。安排控 制单元以便当电池被充电到一预定值时打开第三开关。也由来自第二检测器的 输出控制的第四开关可连接在过充电输出和第三开关之间，从而在检测到的ID 阻抗在预定范围外的情况下不能充电或放电电池。\n另一方面，可将自保护控制单元的功能与开关组件完全分开。在另一个实 施例中，提供附加开关以控制电池到独立于第一开关和自保护控制单元的负载 的串联。附加开关响应于来自控制组件的控制信号，以便当检测到的阻抗在预 定范围外时打开。\n电池保护电路将阻止电池在不用时偶尔因为诸如钥匙、硬币等短路。只有 当电路检测连接到具有适当ID阻抗的负载时，才能放电。\n附图说明\n结合附图，从下面对本发明的一些较佳实施例的详细描述，将更好地理解 本发明，其中相同标号表示相同部分，在附图中：\n图1示出根据本发明的第一实施例的电池保护电路；\n图2示出经修正电池保护电路\n图3示出另一个经修正电池保护电路；和\n图4示出根据本发明的另一个实施例的电池保护电路。\n较佳实施例描述\n图1示出根据本发明的第一实施例的电池保护电路10，它连接在诸如便 携式电话或电池充电器之类的负载12和一般用于给便携式电话和诸如电视游 戏单元等的其它电子设备的供电的那种外部电池组的原电池(cell)14之间。电 池组的外壳具有一系列外露触头15、16、17、18，它们分别包括正输入端V+、 负输入端V-、ID端和热敏电阻端。可将一组平触头设置在电话和充电器单元 上，从而按照需要可将电池组可脱离地连接到便携式电话或充电器单元。\n电路10包括在V+触头15和正电池输出22之间的第一连接线20，以及在 V_触头16和负电池端26之间的第二连接线24。在电话和充电器单元中，通过 将电阻器Rp连接在电话和充电器单元的V+触头15和外露ID触头17之间，在 电话或充电器ID端17设有预定ID阻抗。安装电路10以阻止电池14放电， 除非检测到的阻抗是在Rp-D的预定最小值和Rp+D的最大值之间的范围内，其 中根据电话、充电器和电池组阻抗值的正常变化，确定D。\n将电池温度阻抗(temperature resistance)或电池热敏电阻Rt连接在触 头18和线24之间。用于便携式电话、便携式电子设备等的许多电池组已具有 内置自保护IC28和在线24中的用于分别控制电池组或电池14(可以是Li-ion 电池等)的放电和充电的一对开关30、32。然而，在现有技术布局中，把线20 直接连到IC28的电源输入34。开关30，32最好是FET。IC28具有连到开关 30的栅极的过充电(OCD)输出36，以如果电池组电压超出安全极限，那么打开 开关并且阻止进一步充电。把IC28的过充电(ODD)输出38连到FET32的栅极， 以当电流或电压超出安全极限时打开开关并阻止电池组的放电。在外部电池组 中通常提供的这种自保护IC的通常工作是当电池组电流和电压在安全极限内 时，允许FET30和32允许电池组的充电和放电，如熟悉本技术领域的人员理 解的那样。\n如上所述的现有技术布局在一些金属物导致在电池组触头15和16之间的 短路的情况下，不能阻止偶然电池放电。在图1的实施例中的电路另外地提供 了抗这种偶然电池放电的保护。在该实施例中，把第三开关40连接在电源线 20和电源输入34之间。这种开关对来自电话/充电器识别系统44的电池允许 输入42起反应，从而只能在系统44检测到诸如具有在预定范围内的ID阻抗 Rp的便携式电话或充电器单元之类的负载的连接时，才接通IC28，如下面详 细解释的那样。开关40最好也是FET。\n电话识别电路44具有连到电话ID终端17的电话ID输入46，其中如果将 电池组连到便携式电话或充电器输入，那么在电话ID终端17应出现阻抗Rp。 电话或充电器ID电阻器Rp用电阻器R1形成分压器电路，而且向上限比较器 50提供分压作为第一输入56，并向下限比较器54提供第一输入48。包括电阻 器R2和R3的第一分压器电路设置上限电压(Rp+D)，并向上限比较器50提供 第二输入52。包括电阻器R4和R5的第二分压器电路设置下限电压(Rp-D)，并 向下限比较器54提供第二输入58。提供比较器50和54的输出RH，RL，作为 到或门电路60的输入，它再向FET40的栅极提供电池允许输入或控制信号42。\n通过调节电话和充电器单元的电阻器R1至R5，Ric，设定限制Rp+/-D。这 些电阻器应尽量设得高，同时将所需精确度保持在最高和最低阈值，否则从电 池将连续拉出过量电流。另一方面，可用两个参考电压(voltage reference) 替换分压器电路，但是这种方法的成本要高于运用R2-R5的成本，而且根据所 选择的参考，电流可能也很高。\n下面逻辑或真值表提供或门60的可能状态，其中Rd是在终端17的检测 到电阻器值。 电阻器值   RH   RL    BATT.EN.            评价 Rd≤R-D    0    1       1 检测到的阻抗低于下阈值。 FET40打开，IC28关闭。     Rp- D＜Rd＜Rp+D    0    0       0 检测到的阻抗在范围内。FET40 关闭，而且允许电池组。 Rd≥Rp+D    1    0       1 检测到的阻抗高于高阈值。 FET40打开，IC关闭。\n从上面的表格来看，可见，除非在输入46处的检测到阻抗在低(Rp-D)和 高(Rp+D)阻抗限制之间，否则将禁止控制充电/放电的FET30，32的IC28。由 于禁止IC28，所以关闭FET30和32，而且不能放电或充电电池。\n如果在R1两端的电压在高和低限制之间，那么来自或电路60的输出将在 电池允许输入42上产生电压，它关闭FET40，从而启动IC28。这关闭FET30 和32，允许在电池组的外部负端或触头16处出现电流(电压)。\n当电池组并不接在电话或充电单元上时，Rp将是无穷大，而且实际上在 R1两端没有任何电压。于是，在R1上的电压将超出范围，而且不启动IC28。 FET30和32保持打开，而且少量或没有电流从电流流出。于是，电池不会被短 路。\n可与不必在所有时间都被供电的任何电池自保护IC28一起使用图1的实 施例。然而，一些制造商制造的电池组过充电/过放电保护IC要求他们向IC 所提供的电压保持高于一个预定电压，否则在恢复电源之后IC不能正确起作 用。这些制造商们的电池自保护IC具有在恢复电源之后阻止打开IC(除非达 到一个预定电压)的闩锁电路(latch)。于是，不能与具有内置闩锁电路的自 保护IC一起使用图1的电路，而可在这种情况下使用图2或图3的电路。\n图2示出可与具有内置闩锁电路并必须在所有时间都被供电的电池自保 护IC280一起使用的经修正的电池保护电路100。除了这个要求之外，图2的 IC280以与图1的IC28具有相似的功能。在图2中的多个元件与在图1中的相 同，而且用相同的标号表示相应元件。\n在该实施例中，将第三开关或FET40位于IC280的ODD输出38和第二FET32 的栅极之间。如前面的实施例那样，提供电池识别电路44的电池允许输出42 作为在FET40的栅极处的控制输入。对于该实施例的逻辑表如下：  电阻器值    RH    RL     BATT.EN.             评价  Rd≤Rp-D     0     1        1 检测到的阻抗低于低阈值。 FET40打开，FET32禁止。禁止 正常放电。  Rp-D＜Rd＜    Rp+D     0     0        0 检测到的阻抗在范围内。FET40 关闭，而且FET32允许。电池 +/-和放电允许。  Rd≥Rp+D    1    0    1 检测到的阻抗高于高阈值。 FET40打开，FET32禁止。正常 放电禁止。\n通过这种布局，不再使IC280断电(power down)，但是当电池组不连到在 预定范围内的阻抗Rp时，禁止放电FET32。这种方法不如图1的有利，因为自 保护IC280经常接通并有电，但是在IC必须在所有时间都被加电(power on) 的所有情况下可以使用它。\n如果充电电压在安全限制范围内，那么图2的实施例允许电池组充电，无 论是否存在正确ID阻抗Rp，但是只有当将电池连到电话或其他预定负载或充 电器单元时，才允许放电。相反，图1的实施例不允许充电或放电，除非检测 到的阻抗Rp在预定范围内。在一些情况下，图2的实施例具有优于图1的实 施例的优点。如果发生异常现象，从而电池电压低于正常工作范围，那么即使 当电池识别电路是不起作用的，也能给电池充电。在这种情况下，可以通过跨 接在FET30的源-漏级连接的寄生二极管，给单元充电。\n在如图2所示的电池保护电路的一个特定例子中，电池自保护IC280是由 Ricoh公司制造的RM127C。在IC70中设置了双比较器50、54它是由Maxim公 司制造的MAX966EUA。由IC72提供或门60，在该例中为Toshiba公司制造的 TC7SL32FU的。这些IC要求附加电阻器R6和R7，如图2所示。由于一些比较 器输出是开路漏极(open drain)，所以也可以去除R7和IC72，而且把比较器 的输出连在一起，以在IC70中产生各比较器的AND。根据电话提供的额定阻抗 值，选择阻抗Rp。在一个特定例子中，在额定情况下，Rp是130Kohm，而且选 择D是6％。然而，应理解，根据所使用的电池组和电话，可以使用其他阻抗值。 在该特定例子中，在保护电路中使用以下阻抗值：\nR1：  150kohm；\nR2：  1.5Mohm；\nR3：  .5Mohm；\nR4：  5Mohm；\nR5：  1.5Mohm；\nR6：  510kohm；\nR7：  510kohm；\nRpi：  130kohm\n应理解，上述数值只是一些例子，并且可使用具有等同功能的其他元件和 其他额定阻抗值，以在预定限制内出现正确ID阻抗时满足确定的要求。\n图3示出其功能与图1的更加类似的另一个实施例，但是它允许在所有时 间都给自保护IC280加电。再次，将相同标号用于在该实施例中相同部分。\n该实施例与图2的相类似，其中FET40连接在IC280的ODD输出38和放 电FET32的栅极之间。然而，在该实施例中，把第四开关或FET62连接在IC280 的OCD输出36和充电FET30的栅极之间。电池负载的允许输出42，或者电话 识别电路44连到FET40和62的栅极，从而如果检测到的阻抗在预定范围之外， 那么禁止充电和放电FET30和32。该实施例的逻辑表如下：  电阻器值   RH   RL    BATT.EN.              评价  Rd≤Rp-D    0    1       1 检测到的阻抗低于低阈值。 FET40和62打开，禁止正常放 电和充电。  Rp-D＜Rd＜    Rp+D    0    0       0 检测到的阻抗在范围内。FET40 和62关闭，并使能电池组。  Rd≥Rp+D    1    0       1 检测到的阻抗高于高阈值。 FET40和62打开，禁止正常放 电和充电。\n图3的实施例，如同图1的实施例，当检测到的阻抗Rp在预定限制范围 之外时，切断充电FET30和放电FET32。如果阻抗Rp是在预定限制内，而且当 电池的电流和电压在安全限制内时IC280的ODD和OCD输出脚以正常方法，工 作允许电池组的放电和充电。\n在图1至3的实施例中，保护电路结合电池组自保护电路工作，即电池自 保护IC28或280，以及充电和放电FET30和32。然而，已发现，在多种情况 下，联锁或电池保护电路的功能最好与IC28或280的自保护功能分开。在一 些情况下，在如图1至3安排的电路中，如果联锁或自保护电路推翻了FET32 的控制或者如果由联锁或保护电路打开或关闭到自保护IC的Vdd输入，自保 护IC可能错误地检测过电路状况。图4示出其中克服潜在问题的本发明的另 一个实施例。再次，在该实施例中，相同标号用于相同部分。在图4的实施例 中，通过与FET30和32串联添加第三FET80，以及把来自电话识别电路44的 电池允许输出42连到FET80的栅极，克服了自保护IC28的潜在不适当功能的 问题。FET80最好是n-沟道功率FET。\n图4的电话识别或联锁电路44与前面的实施例的相似，除了用与门82替 换前面实施例的或门60，而且颠倒到IC70中的两个比较器50和54的正负输 入，以允许联锁电路控制n-沟道FET，而不是在前面实施例中用到的p-沟道 FET。把到电路44的电话ID输入46连到当将电话或充电器单元适当地连到保 护电路时出现阻抗Rp的电话ID终端17。把输入46分别连到比较器50和54 的正和负输入。如在前面的实施例中，第一分压器电路R2，R3设置上限电压 (Rp+D)和将它作第二输入52向上限比较器50提供。第二分压器电路R4，R5 设置下限电压(Rp-D)，并向下限比较器54提供第二输入58。于是，将比较器 50和54的输出RH和RL作为输入向与门82提供，它再向FET80的栅极提供电 池允许信号42。\n图4的电路还包括两个附加FET84和86，它们用来禁止联锁电路44，直 至把电池组连到电话或充电器，它提供在电话ID输入88处的阈值足够高以允 许FET84。FET86具有连到IC70和与门80的电源输入的控制输出90，从而如 果FET86的栅极-源极电压为零，那么关闭联锁电路44，而且禁止电池组输出。 当出现电话ID阻抗时，打开FET84，它再接通FET86，向联锁电路元件70和 80的电源输入端供电，从而它们进行工作来确定阻抗是否在所需范围内。该布 局允许当不需要时使电路断电，减小功率损耗。\nRic允许电话有效地测量ID电压，从而电话将认识到存在电池、过放电并 允许再次对它充电。把Ric设为足够低值以不能充分地影响对ID电阻器的测 量，而且又必须具有足够高的值，从而如果打开FET32就能限制电流。当然可 在图1-3的电路中使用类似Ric，其中在图中用破折线示出将Ric连到电路上。\n任选地，可将电阻器R9跨接在FET80的漏极-源极，如图4中的虚线所示。 通过用晶体管将Rp接入和出电路，电阻器R9允许电话允许和禁止电池组。电 阻器R9允许少量电流从电池流到在电话中的电路，它允许和禁止在ID和电池 组的V+管脚之间的Rp连接。电阻器R9提供在用于该功能的电池组和电话之间 的地基准(ground reference)。附加电阻器R9使得当关闭电话而电池连在电 话上时保持电流消耗为最小值。\n下列逻辑或真值表提供与门82的可行状态，其中Rd是在联锁电路44的 输入46处检测到的电阻器值，而Rp是预期电话或充电器ID阻抗：  电阻器值    RH    RL    BATT.EN.               评价  Rd≤Rp-D    1    0       0 电话ID电阻器小于低阈值，禁 止正常电池组输出(FET80栅 极-源极＝0)  Rp-D＜Rd＜    Rp+D    1    1       1 检测到的阻抗在范围内。FET80 栅极-源极＝电池电压。  Rd≥Rp+D    0    0       0 检测到的电话ID阻抗大于高 阈值，禁止正常电池组输出 (FET80栅极-源极＝0)。  Rp不存在    0    0       0 由FET84和86关闭联锁电路 44，禁止正常电池组输出， FET80栅极-源极＝0。\n从上述表格可见，除非在输入46处的检测到阻抗在低和高阻抗限制或阈 值之间，否则将关闭FET80，而且禁止电池组输出。如果检测到的阻抗落在低 和高阈值之间的范围内，那么将打开或关闭FET80，使得在电池组输出处出现 电池电压。当不存在任何电话或充电器ID，那么通过FET84和86断开联锁电 路44。\n在如图4所示的电池保护电路的一个特定例子中，IC70具有由Maxim公 司制成的MAX966EUA，而且与门82是Toshiba TC7SL08FU与门。FET30，32和 80是N-沟道功率FET，同时FET84和86分别是Toshiba 2SK2825和2SJ347FET。 电阻器值如下：\nR1-150kohm\nR2-1.5Mohm\nR3-.5Mohm\nR4-1.5-1.74Mohm\nR5-1.5Mohm\nR6-510kohm\nR7-510kohm\nR8-510kohm\nR9-100kohm\nRic-10kohm\n应理解，上述数值仅为举例，而且可使用具有等同功能的其他元件和其他 额定阻抗值，以在预定限制内出现正确ID阻时满足确定要求。\n图4的上述例允许联锁或检测器电路44和开关80完全独立于IC28的自 保护特征进行工作，避免冒险由IC28错误地检测过电流情况。由于只在存在 电话或充电器时接通联锁电路44的FET84和86，使得该电路还具有当不需要 时断开的能力。如果切断连到电池组的电话，那么运用附加电阻器R9还通过 禁止电池组来减小功率消耗。\n在每个上述实施例中，除了根据电池组的电流、电压和温度，提供正常放 电和充电控制之外，只当检测到电池组连到诸如便携式电话或充电器单元之类 的具有在预定范围内的ID阻抗Rp的输出负载时，保护电路才附加允许电池放 电。这阻止了电池在电池触头15和16之间的偶然短路时的高放电率。如果打 开电路，而且不连接任何负载时，慢检测到的阻抗Rd是无穷大，即，高于预 定最大值。如果发生短路，那么检测到的阻抗为零，即，低于预定最小值。于 是，只有当将电池组电池组与便携式电话、充电器单元或者意向使用的其他电 子设备相配时，才发生正常放电。\n注意，在图1至4中的每个FET具有跨接在源极-漏极连接两端的寄生二 极管。用PNP晶体管或其他电子开关装置替换图1至3的FET40和62，但是对 于该应用附图中所示的p-沟道FET提供最低电压降，而且是较佳的。类似的， 虽然由于它们还提供最低可能电压降所以n-沟道FET是较佳的，但是可用其 他电子开关装置替换FET30和32。虽然FET提供最低电压降，但是还可用其他 电子开关方法替换图4的FET30，32和80。\n通过上述保护电路，对于电话/充电器可以区分坏掉的电池组和无任何电 池组连接。当连接电池组时，在正常情况下，ID电压相等：R1/(r1+rP)*(V+- V-)，而且如果不存在任何外部电池或者如果保护电路禁止电池组连接(即，如 果充电电压超出安全限制)，不能确定它。可安排电话/充电器来测量在直接连 到电池值或者通过改变分压器到固定电压基准间接连接到电池值的V-管脚和 晶体管终端18之间的阻抗。于是，电话/充电器可以根据下列逻辑或真值表区 分坏掉外部电池组保护电路和没有任何电池连接： 电池ID管脚电压  电池TEMP阻抗  到电话/充电器的电池状态    有效范围    有效范围  连接和起作用的    有效范围    无效范围  连接和在工作温度/范围之外    无效范围    有效范围  如果稳定状态，连接和不起作用的    无效范围    无效范围  没有电池连接\n在正常连接期间，在给联锁电路加电之后，电池组首先看到在ID和V+管 脚之间的130kohm。允许电池组输出管脚(V+和V-)所需的时间对于用户而言是 不明显的。一旦电话感觉到允许V+和V-，如果外部电池是在工作范围内，电 话将转换到外部电池组来放电。如果不是，那么电话继续从内部电池放电。如 果电话处于充电模式，那么外部电池充电只在外部电话感觉到V+和V-被允许 之后才开始。\n因此，如上所述的电池组保护电路阻止外露电池组触头偶然短路，例如当 在钱包、皮包或口袋中随意地放置而电池组又不用时。电路不允许启动在电池 组上的外露电池触头，除非确定电池组与电话或充电器单元相配。\n虽然只通过举例的方法描述本发明，但是熟悉本技术领域的人员应理 解，可对所揭示的实施例进行修正，而不偏离由所附权利要求书限定的本发明 的范围。\n发明背景