(57)【要約】  電池保護基板、電池、および携帯端末が提供される。電池保護基板は、保護回路および検出回路を含む。保護回路は、携帯端末の電池の充放電回路に結合されるように構成されている。検出回路は、保護回路の少なくとも一部に結合されており、保護回路の少なくとも一部のインピーダンスによって発生した電圧降下を検出し、電池の充放電プロセス中の保護回路の少なくとも一部の電圧降下およびインピーダンスに応じて充放電回路の充電電流および放電電流を判定するように、構成されている。
2019514335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末内の電池の充放電回路に結合されるように構成された、保護回路と、
前記保護回路の少なくとも一部に結合され、前記保護回路の少なくとも一部のインピーダンスによって発生した第１電圧降下を検出し、前記電池の充放電プロセス中に、前記保護回路の前記少なくとも一部の前記第１電圧降下および前記インピーダンスに応じて、前記充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成された、検出回路と、
を備える電池保護基板。
【請求項２】
前記検出回路は、前記充電電流または前記放電電流に応じて、前記電池の前記充放電プロセスが異常であるか否かを判定するように、さらに構成され、前記保護回路は、前記充放電プロセスが異常であるときに、前記充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている、請求項１に記載の電池保護基板。
【請求項３】
前記検出回路は、前記電池保護基板の温度を検出し、前記電池保護基板の前記温度と、前記インピーダンスと前記温度との間の予め記憶された対応関係とに応じて、前記保護回路の少なくとも一部の前記インピーダンスを判定するように、さらに構成されている、請求項１または請求項２に記載の電池保護基板。
【請求項４】
前記保護回路は、第１保護回路および少なくとも１つの第２保護回路を備え、前記検出回路は、第１検出回路および少なくとも１つの第２検出回路を備え、
前記第１保護回路は、前記第１検出回路の検出結果に基づいて前記充放電回路をオフにする制御を行うように構成され、
前記第２保護回路は、前記第１保護回路が故障したときに、対応する第２検出回路の検出結果に基づいて前記充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項５】
前記第１保護回路は、前記携帯端末の電池電圧を検出するように、さらに構成され、前記第２保護回路は、前記携帯端末のセル電圧を検出するように、さらに構成されている、請求項４に記載の電池保護基板。
【請求項６】
前記保護回路は、前記第１保護回路および１つの第２保護回路を備え、前記検出回路は、前記第１検出回路および１つの第２検出回路を備え、
前記第１保護回路は、前記第２保護回路に直列に結合され、前記第１保護回路の少なくとも一部は、第１検出端子および第２検出端子を有し、前記第２保護回路の少なくとも一部は、第３検出端子および第４検出端子を有し、前記第２検出端子は、前記第３検出端子に隣接しており、
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第２検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第３検出端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されており、または
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第２検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されており、または
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第３端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されており、または
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されている、
請求項４または請求項５に記載の電池保護基板。
【請求項７】
前記保護回路の少なくとも一部は、インピーダンス設計された銅配線を備える、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項８】
前記電池保護基板上のサーミスタに結合され、前記サーミスタを介して前記携帯端末のセル温度を検出するように構成された、第１温度検出回路をさらに備え、
前記サーミスタの下の領域は、中空であり、前記第１温度検出回路の接地線は、前記電池保護基板の主接地線に直接結合されている、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項９】
前記サーミスタは、前記電池保護基板の縁の周りに構成されている、請求項８に記載の電池保護基板。
【請求項１０】
前記サーミスタは、負の温度係数抵抗器を備える、請求項８または請求項９に記載の電池保護基板。
【請求項１１】
前記電池保護基板内の電流感知部品に結合され、前記電流感知部品の第２電圧降下を検出し、前記電池の前記充放電プロセス中の前記第２電圧降下に応じて、前記電池の電気量を判定するように構成された、電池電圧計をさらに備える、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項１２】
前記電流感知部品は、前記充放電回路内に所定長さのワイヤを備え、前記所定長さのワイヤは、前記所定長さのワイヤのインピーダンスに対する温度変化の影響を補償するために、電気的温度補償部品と並列に結合されている、請求項１１に記載の電池保護基板。
【請求項１３】
前記電気的温度補償部品は、負の温度係数抵抗器を備える、請求項１２に記載の電池保護基板。
【請求項１４】
前記所定長さのワイヤは、前記電池保護基板内に、インピーダンス設計された配線を備える、請求項１２または請求項１３に記載の電池保護基板。
【請求項１５】
前記電流感知部品は、前記充放電回路内に所定長さのワイヤを備え、前記電池保護基板は、放熱板をさらに備え、
前記所定長さのワイヤは、前記電池保護基板の第１窓領域内に位置し、前記放熱板の第１端子は、絶縁熱伝導材料を介して前記第１窓領域に結合され、前記放熱板の第２端子は、前記電池保護基板の第２窓領域に結合され、前記放熱板は、前記第１窓領域の熱を前記第２窓領域に伝導するように構成されている、請求項１１に記載の電池保護基板。
【請求項１６】
前記放熱板は、前記第２窓領域内に位置している、請求項１５に記載の電池保護基板。
【請求項１７】
前記第２窓領域内で発生する熱量は、前記電池保護基板の作動プロセス中に前記第１窓領域内で発生する熱量よりも低い、請求項１５または請求項１６に記載の電池保護基板。
【請求項１８】
前記電流感知部品は、前記充放電回路の第１位置と第２位置との間にワイヤを備え、前記第１位置は、前記電池保護基板内に位置し、前記第２位置は、前記携帯端末のメインボード内に位置する、請求項１１に記載の電池保護基板。
【請求項１９】
前記電池電圧計は、前記電池保護基板と前記メインボードとの間のコネクタを介して前記第２位置に結合されている、請求項１８に記載の電池保護基板。
【請求項２０】
前記電流感知部品は、前記保護回路内にスイッチを備える、請求項１１に記載の電池保護基板。
【請求項２１】
前記電池保護基板の温度を検出するように構成された第２温度検出回路をさらに備え、
前記電池電圧計は、前記第２温度検出回路に結合され、前記第２温度検出回路によって検出された前記温度と、前記電流感知部品の前記インピーダンスと前記温度との間の対応関係とに応じて、現在の温度での前記電流感知部品のインピーダンスを判定し、前記現在の温度における前記電流感知部品の前記インピーダンスと、前記第２電圧降下とに応じて、前記電流感知部品に流れる電流を判定し、前記電流感知部品に流れる前記電流に応じて、前記電池の電気量を判定するように構成されている、
請求項１１に記載の電池保護基板。
【請求項２２】
前記第２温度検出回路は、前記電池電圧計に組み込まれている、請求項２１に記載の電池保護基板。
【請求項２３】
前記充放電回路の配線の少なくとも一部は、前記電池保護基板の表層に構成され、開窓術によって露出される、請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項２４】
前記電池保護基板の前記表層に導電性シートが設けられ、前記導電性シートは、前記充放電回路の前記配線と電気的に結合されている、請求項２３に記載の電池保護基板。
【請求項２５】
前記導電性シートは、前記電池保護基板の前記表層に対して垂直な方向において、前記電池保護基板の外側に向かって延在する、請求項２４に記載の電池保護基板。
【請求項２６】
前記導電性シートの形状は、前記充放電回路の前記配線の形状と同じである、請求項２４または請求項２５に記載の電池保護基板。
【請求項２７】
前記保護回路は、前記電池電圧計と一体である、請求項１１から請求項２６のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項２８】
前記保護回路は、背中合わせに設けられた２つの電界効果トランジスタを備える、請求項１から請求項２７のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項２９】
前記保護回路は、
前記充放電回路内に位置する電界効果トランジスタと、
前記電界効果トランジスタに結合され、前記電界効果トランジスタを介して前記充放電回路をオンまたはオフする制御を行うように構成された、コントローラと、
をさらに備える、請求項１から請求項２７のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項３０】
前記第２保護回路は、前記充放電回路に結合され、前記第２保護回路は、ヒューズを備える、請求項４から請求項２９のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項３１】
充放電回路と、
前記充放電回路に結合されたセルと、
前記セルに結合された、請求項１から請求項３０のいずれか一項に記載の電池保護基板と、
を備える電池。
【請求項３２】
充電インターフェースと、
前記充電インターフェースに結合された、請求項３１に記載の電池と、
を備える携帯端末。
【請求項３３】
前記携帯端末は、第１充電モードおよび第２充電モードをサポートし、前記第２充電モードの充電速度は、前記第１充電モードの充電速度よりも速い、請求項３２に記載の携帯端末。
【請求項３４】
前記第２充電モードの充電電流は、前記第１充電モードの充電電流よりも大きい、請求項３３に記載の携帯端末。
【請求項３５】
前記第２充電モードの充電電圧は、前記第１充電モードの充電電圧よりも大きい、請求項３３に記載の携帯端末。
【請求項３６】
前記携帯端末は、前記第２充電モードの下で、前記充電インターフェースを介してアダプタとの双方向通信を実行する、請求項３３から請求項３５のいずれか一項に記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本明細書は、全内容が参照により本明細書に組み込まれる、いずれも２０１６年５月２７日出願の国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０８３６９１号、国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０８３６９２号、国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０８３６９３号、国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０８３６９４号、国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０８３６９５号、および国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１６／０８３６９６号に基づき、これらの優先権を主張する。
【０００２】
本開示の実施形態は、携帯端末の分野に関し、より具体的には、電池保護基板、電池、および携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００３】
移動通信の高速開発により、携帯端末の計算および処理能力が倍増している。一方、携帯端末の電力消費も相応に増加している。さらに、携帯端末の電池容量も、電池寿命を保証するように増加している。その結果、大容量電池を迅速に満たすために、様々な高速充電技術が登場している。
【０００４】
一方、過充電、過放電、および短絡などの現象は、電池寿命を著しく損ない、ユーザの安全を脅かすことさえある。電池には一般的に、これらの現象を回避して、電池の充放電プロセスの安全保護を提供するように、電池保護基板が設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の実施形態は、電池保護基板、電池、および携帯端末を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態による電池保護基板は、保護回路および検出回路を含む。保護回路は、携帯端末の電池の充放電回路に結合されるように構成されている。検出回路は、保護回路の少なくとも一部に結合されており、保護回路の少なくとも一部のインピーダンスによって発生した第１電圧降下を検出し、電池の充放電プロセス中に、保護回路の少なくとも一部の第１電圧降下およびインピーダンスに応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように、構成されている。
【０００７】
本開示の実施形態による電池は、充放電回路、セル、および上述の電池保護基板を含む。セルは充放電回路に結合されている。電池保護基板はセルに結合されている。
【０００８】
本開示の実施形態による携帯端末は、充電インターフェース、および上述の電池を含む。電池は充電インターフェースに結合されている。
【０００９】
少なくとも１つの実施形態において、検出回路は、充電電流または放電電流にしたがって電池の充放電プロセスが異常か否かを判定するように、さらに構成されている。保護回路は、充放電プロセスが異常であるときに充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている。
【００１０】
少なくとも１つの実施形態において、検出回路は、電池保護基板の温度を検出し、電池保護基板の温度と、インピーダンスと温度との間の予め記憶された対応関係とに応じて、保護回路の少なくとも一部のインピーダンスを判定するように、さらに構成されている。
【００１１】
少なくとも１つの実施形態において、保護回路は、第１保護回路および少なくとも１つの第２保護回路を含む。検出回路は、第１検出回路および少なくとも１つの第２検出回路を含む。第１保護回路は、第１検出回路の検出結果に基づいて充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている。第２保護回路は、第１保護回路が故障したときに対応する第２検出回路の検出結果に基づいて充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている。
【００１２】
少なくとも１つの実施形態において、第１保護回路は、携帯端末の電池電圧を検出するように、さらに構成されている。第２保護回路は、携帯端末のセル電圧を検出するように、さらに構成されている。
【００１３】
少なくとも１つの実施形態において、保護回路は、第１保護回路および１つの第２保護回路を含む。検出回路は、第１検出回路および１つの第２検出回路を含む。第１保護回路は、第２保護回路と直列に結合されている。第１保護回路の少なくとも一部は、第１検出端子および第２検出端子を有する。第２保護回路の少なくとも一部は、第３検出端子および第４検出端子を有する。第２検出端子は、第３検出端子に隣接している。
【００１４】
第１検出回路の第１端子は、第１検出端子に結合され、第１検出回路の第２端子は、第２検出端子に結合され、第２検出回路の第１端子は、第３検出端子に結合され、第２検出回路の第２端子は、第４検出端子に結合されている。
【００１５】
第１検出回路の第１端子は、第１検出端子に結合され、第１検出回路の第２端子は、第２検出端子に結合され、第２検出回路の第１端子は、第１検出端子に結合され、第２検出回路の第２端子は、第４検出端子に結合されている。
【００１６】
第１検出回路の第１端子は、第１検出端子に結合され、第１検出回路の第２端子は、第４検出端子に結合され、第２検出回路の第１端子は、第３検出端子に結合され、第２検出回路の第２端子は、第４検出端子に結合されている。
【００１７】
第１検出回路の第１端子は、第１検出端子に結合され、第１検出回路の第２端子は、第４検出端子に結合され、第２検出回路の第１端子は、第１検出端子に結合され、第２検出回路の第２端子は、第４検出端子に結合されている。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態において、保護回路の少なくとも一部は、インピーダンス設計された銅配線を含む。
【００１９】
少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、第１温度検出回路をさらに含む。第１温度検出回路は、電池保護基板上のサーミスタに結合され、サーミスタを介して携帯端末のセル温度を検出するように構成されている。サーミスタの下の領域は、中空であり、第１温度検出回路の接地線は、電池保護基板の主接地線に直接結合されている。
【００２０】
少なくとも１つの実施形態において、サーミスタは、電池保護基板の縁の周りに構成されている。
【００２１】
少なくとも１つの実施形態において、サーミスタは、負の温度係数抵抗器を含む。
【００２２】
少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、電池電圧計をさらに含む。電池電圧計は、電池保護基板の電流感知部品に結合されており、電流感知部品の第２電圧降下を検出し、電池の充放電プロセス中の第２電圧降下に応じて電池の電気量を判定するように、構成されている。
【００２３】
少なくとも１つの実施形態において、電流感知部品は、充放電回路に所定長さのワイヤを含む。所定長さのワイヤは、所定長さのワイヤのインピーダンスに対する温度変化の影響を保障するために、電気的温度補償部品と並列に結合される。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態において、電気的温度補償部品は負の温度係数抵抗器を含む。
【００２５】
少なくとも１つの実施形態において、所定長さのワイヤは、電池保護基板内に、インピーダンス設計された配線を含む。
【００２６】
少なくとも１つの実施形態において、電流感知部品は、充放電回路に所定長さのワイヤを含む。電池保護基板は、放熱板をさらに含む。所定長さのワイヤは、電池保護基板の第１窓領域内に位置し、放熱板の第１端子は、絶縁熱伝導材料を介して第１窓領域に結合され、放熱板の第２端子は、電池保護基板の第２窓領域に結合され、放熱板は、第１窓領域の熱を第２窓領域に伝導するように構成されている。
【００２７】
少なくとも１つの実施形態において、放熱板は、第２窓領域内に位置している。
【００２８】
少なくとも１つの実施形態において、第２窓領域内で発生する熱量は、電池保護基板の作動プロセス中に第１窓領域内で発生する熱量よりも低い。
【００２９】
少なくとも１つの実施形態において、電流感知部品は、充放電回路の第１位置と第２位置との間のワイヤを含み、第１位置は、電池保護基板内に位置し、第２位置は、携帯端末のメインボード内に位置する。
【００３０】
少なくとも１つの実施形態において、電池電圧計は、電池保護基板とメインボードとの間のコネクタを介して、第２位置に結合されている。
【００３１】
少なくとも１つの実施形態において、電流感知部品は、保護回路内にスイッチを含む。
【００３２】
少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、電池保護基板の温度を検出するように構成された第２温度検出回路をさらに含む。電池電圧計は、第２温度検出回路に結合されており、第２温度検出回路によって検出された温度と、電流感知部品のインピーダンスと温度との間の対応関係とに応じて、現在の温度での電流感知部品のインピーダンスを判定し、現在の温度での電流感知部品のインピーダンスおよび第２電圧降下に応じて、電流感知部品に流れる電流を判定し、電流感知部品に流れる電流に応じて、電池の電気量を判定するように、構成されている。
【００３３】
少なくとも１つの実施形態において、第２温度検出回路は、電池電圧計に組み込まれている。
【００３４】
少なくとも１つの実施形態において、充放電回路の配線の少なくとも一部は、電池保護基板の表層に構成され、開窓術によって露出される。
【００３５】
少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板の表層に導電性シートが設けられ、導電性シートは充放電回路の配線と電気的に結合される。
【００３６】
少なくとも１つの実施形態において、導電性シートは、電池保護基板の表層に対して垂直な方向において、電池保護基板の外側に向かって延在する。
【００３７】
少なくとも１つの実施形態において、導電性シートの形状は、充放電回路の配線の形状と同じである。
【００３８】
少なくとも１つの実施形態において、保護回路は、電池電圧計と一体である。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態において、保護回路は、背中合わせに設けられた２つの電界効果トランジスタを含む。
【００４０】
少なくとも１つの実施形態において、保護回路は、充放電回路内に位置する電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタに結合され、電界効果トランジスタを介して充放電回路をオンまたはオフする制御を行うように構成されたコントローラと、を含む。
【００４１】
少なくとも１つの実施形態において、第２保護回路は、充放電回路に結合され、第２保護回路はヒューズを含む。
【００４２】
少なくとも１つの実施形態において、携帯端末は、第１充電モードおよび第２充電モードをサポートするように構成され、第２充電モードの充電速度は、第１充電モードの充電速度よりも速い。
【００４３】
少なくとも１つの実施形態において、第２充電モードの充電電流は、第１充電モードの充電電流よりも大きい。
【００４４】
少なくとも１つの実施形態において、第２充電モードの充電電圧は、第１充電モードの充電電圧よりも大きい。
【００４５】
少なくとも１つの実施形態において、携帯端末は、第２充電モードの下で、充電インターフェースを介してアダプタとの双方向通信を実行するように構成されている。
【００４６】
本開示の実施形態の技術的解決策をより明確にするために、本開示の実施形態の説明において使用される添付図面を以下に簡単に説明する。明らかに、記載される図面は本開示のいくつかの実施形態に過ぎない。当業者であれば、これらの図面に基づいて、創造的作業を伴わずに他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本開示の実施形態による検出回路内の制御チップを示す概略図である。
【図２】本開示の実施形態による保護回路を示す概略図である。
【図３】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図４】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図５】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図６】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図７】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図８】本開示の実施形態による電池保護基板を示す概略図である。
【図９】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１０】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１１】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１２】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１３】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１４】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１５】本開示の実施形態による電池電圧計の接続を示す概略図である。
【図１６】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１７】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１８】本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。
【図１９】本開示の実施形態による電池を示すブロック図である。
【図２０】本開示の実施形態による携帯端末を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
電池保護基板は一般的に、検出回路および保護回路を含む。検出回路は、電池の充放電プロセスが異常であるか否かを判定するように、たとえば過充電、過放電、または短絡が発生しているか否かを判定するように、構成されている。保護回路は、充放電プロセスが異常であるときに電池の充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている。
【００４９】
検出回路は一般的に、電圧降下（または電圧差）を検出することによって、電池の充放電プロセスが異常であるか否かを判定するように構成されている。詳細には、従来技術において、電圧降下を検出するための特殊なインピーダンス部品が、充放電回路と直列に結合されている。検出回路は、インピーダンス部品の２つの端子にわたる電圧降下を検出し、検出された電圧降下に応じて電池の充放電プロセスが異常であるか否かを判定するように、構成されている。たとえば、充電電流または放電電流は、電圧降下に応じて判定され、充電電流または放電電流は、電池の充放電プロセスが異常であるか否かを判定するように、閾値と比較される。電池保護基板自体によって発生する熱量は大きい。インピーダンス部品が電池保護基板内に導入される場合、電池保護基板の総インピーダンスはさらに増加し、これにより、式Ｐ＝Ｉ２Ｒ（Ｐは熱出力を表し、Ｉは電流を表し、Ｒはインピーダンスを表す）に応じて電池保護基板のより深刻な加熱を生じる。
【００５０】
電池保護基板によって生じる熱量を低減するために、特殊なインピーダンス部品は、電池保護基板内に存在するインピーダンス部品に置き換えられてもよい。したがって、特殊なインピーダンス部品を導入する必要はなく、これにより、電池保護基板の総インピーダンスを低減し、電池保護基板によって生じる熱を低減する。
【００５１】
少なくとも１つの実施形態において、検出回路は、充放電プロセスの間に保護回路の少なくとも一部のインピーダンスによって生じる第１電圧降下を検出するように構成されている。つまり、特殊なインピーダンス部品は、保護回路の少なくとも一部のインピーダンスによって置き換えられてもよく、これにより、電池保護基板によって発生する熱量を低減する。
【００５２】
本開示の実施形態によれば、電池保護基板内の検出回路の数および保護回路の数は、特に限定されない。少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、１つの検出回路および１つの保護回路を含んでもよい。少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、２つの検出回路および２つの検出回路との１対１対応を有する２つの保護回路、たとえば１つの第１検出回路およびこれに対応する１つの第１保護回路、ならびに１つの第２検出回路およびこれに対応する１つの第２保護回路を含んでもよい。少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、より多くの検出回路およびより多くの保護回路、たとえば１つの第１検出端子およびこれに対応する１つの第１保護回路、ならびに２つ以上の第２検出回路およびこれに対応する２つ以上の第２保護回路を含んでもよい。以下、二重保護機構を有する電池保護基板を例にとって、電池保護基板の様々な回路が詳細に説明される。
【００５３】
少なくとも１つの実施形態において、二重保護機構を有する電池保護基板は、第１保護を実行するための第１保護回路と、第１保護回路に対応する第１検出回路と、第２保護を実行するための第２保護回路と、第２保護回路に対応する第２検出回路と、を含んでもよい。
【００５４】
少なくとも１つの実施形態において、第１保護回路は、第１検出回路の検出結果にしたがって充放電回路のオンまたはオフを制御するように構成されている。この保護は、電池保護基板の基本的な保護であってもよい。
【００５５】
少なくとも１つの実施形態において、第２保護回路は、第２検出回路の検出結果にしたがって、充放電回路のオンまたはオフを制御するように構成されている。この保護は、セキュリティクラスのものであってもよい。第２保護回路によって提供される保護は、電池保護基板によって提供される最後の保護と見なされてもよい。一般に、第２保護は、第１保護が失敗した後に起動する。セキュリティの観点から、第２保護は非常に重要である。これは、第２保護に一旦異常が生じると、電池の焼損および爆発などの重大な事故を引き起こす可能性があるからである。
【００５６】
少なくとも１つの実施形態において、第１検出回路は、電池の充電電流の検出、電池の放電電流の検出、電池電圧の検出、電池保護基板の温度の検出、異なる温度下でのインピーダンス補償、などのうちの１つ以上を実行するように構成されている。少なくとも１つの実施形態において、第１検出回路は、第１保護回路の制御を実現してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第１検出回路は、また、特定のデータ処理能力を有してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第１検出回路は、書き込みデータまたは計算結果を記憶してもよい。たとえば、第１検出回路にメモリが組み込まれてもよく、保護回路内のインピーダンスと温度との間の対応関係など、書き込みデータまたは計算結果がメモリに記憶されてもよい。
【００５７】
詳細には、第１検出回路は、集積回路（略してＩＣ）チップを含んでもよい。図１は、ＩＣチップの一例を示す。図１に示されるように、ＩＣチップは複数のピンを含む。各ピンの機能は、以下の表に示される。図１のＩＣチップは単なる一例であり、ＩＣチップのピンは実際の状況に応じて増加または減少してもよいことは、理解されるべきである。
【表１】
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【００５８】
少なくとも１つの実施形態において、第１保護回路は、スイッチ型部品を含んでもよい。少なくとも１つの実施形態において、第１保護回路は、双方向オフ（すなわち、充電のオフおよび放電のオフ）を実現してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第１保護回路は、低いオンインピーダンスおよび高いオフインピーダンスの特性を有してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第１保護回路は、繰り返しオンおよびオフの特性を有してもよい。第１保護回路は、第１検出回路によって制御されてもよい。
【００５９】
詳細には、第１保護回路は、図２に示されるような構造を採用してもよい。つまり、充放電回路のオンおよびオフは、１対の背中合わせの金属酸化物半導体（略してＭＯＳ）トランジスタによって実現されてもよい。ＭＯＳトランジスタの制御端子は第１検出回路に結合されてもよく、たとえば、表１のＯＣピンおよびＯＤピンに結合されてもよい。ＭＯＳトランジスタの入出力端子は、電池の充放電回路と直列に結合されてもよい。図２は、保護回路の例示的な構造を示すに過ぎず、本開示の実施形態は、これに限定されず、他のスイッチ構造を使用してもよいことは、理解されるべきである。
【００６０】
少なくとも１つの実施形態において、第２検出回路は、電池の充電電流の検出、電池の放電電流の検出、セル電圧の検出、電池保護基板の温度の検出、異なる温度下でのインピーダンス補償、などのうちの１つ以上を実行するように構成されている。少なくとも１つの実施形態において、第２検出回路は、第２保護回路の制御を実現してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第２検出回路は、また、特定のデータ処理能力を有してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第２検出回路は、たとえば、保護回路のインピーダンスと温度との対応関係など、書き込みデータまたは計算結果を記憶してもよい。
【００６１】
少なくとも１つの実施形態において、第２検出回路は、第１検出回路と同じかまたは類似の機能を実施してもよいが、いくつかのパラメータまたは技術的指標は異なってもよい。たとえば、第２検出回路は、セルが過充電または過放電されないようにセル電圧を検出するように構成されてもよく、第１検出回路は、電池電圧を検出するように構成されてもよい。別の例として、第１検出回路が故障した後に第２検出回路が電池を保護するタスクを引き受け続けられるように、第２検出回路の電流、電圧、温度の保護閾値は、第１検出回路のものよりもわずかに高くてもよい。少なくとも１つの実施形態において、第２検出回路は、部分的に第１検出回路と同じまたは異なる機能を実施してもよく、そのいずれも電池の保護を実現するために互いに冗長または相補的であってもよく、本開示の実施形態は、特にこれに限定されるものではない。
【００６２】
第２検出回路は、図１に示されるようなＩＣチップを含んでもよい。電池の充放電プロセスの保護は、ＩＣチップを介して実現されてもよく、上記の説明を参照されたい。
【００６３】
少なくとも１つの実施形態において、第２保護回路は、スイッチ型部品を含んでもよい。少なくとも１つの実施形態において、第２保護回路は、双方向オフ（すなわち、充電のオフおよび放電のオフ）を実現してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第２保護回路は、低いオンインピーダンスおよび高いオフインピーダンスの特性を有してもよい。少なくとも１つの実施形態において、第２保護回路は、繰り返しオンおよびオフの特性を有してもよい。第２保護回路は、第２検出回路によって制御されてもよい。
【００６４】
詳細には、第２保護回路は、図２に示されるような構造を採用してもよい。つまり、充放電回路のオンおよびオフは、１対の背中合わせの金属酸化物半導体（略してＭＯＳ）トランジスタによって実現されてもよい。ＭＯＳトランジスタの制御端子は、第１検出回路に結合されてもよく、たとえば、表１のＯＣピンおよびＯＤピンに結合されてもよい。ＭＯＳトランジスタの入出力端子は、電池の充放電回路と直列に結合されてもよい。図２は、保護回路の例示的な構造を示すに過ぎず、本開示の実施形態は、これに限定されず、他のスイッチ構造を使用してもよいことは、理解されるべきである。
【００６５】
以上、二重保護機構を有する電池保護基板の回路の機能が主に説明されてきた。電池保護基板の回路の位置および接続は、図３から図６を参照して以下に詳細に説明される。なお、図３から図６のＶ１およびＶ２は、セルの２つの端子における出力電圧を示すが、本開示の実施形態におけるＶ１とＶ２との間の関係は、特に限定されず、Ｖ１−Ｖ２＞０またはＶ１−Ｖ２＜０であってもよいことに留意すべきである。
【００６６】
図３は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図３に示されるように、第１検出回路は、第１保護回路の２つの検出端子に結合されており、第１保護回路のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第１検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。第２検出回路は、第２保護回路の２つの検出端子に結合されており、第２保護回路のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第２検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。この配置を用いると、回路が互いに干渉することなく実際の状況に応じて調整されるように、第１保護回路および第２保護回路は互いに切り離される。
【００６７】
図４は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図４に示されるように、第１検出回路は、第１保護回路の２つの検出端子に結合されており、第１保護回路のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第１検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。第２検出回路は、保護回路全体（すなわち、第１保護回路および第２保護回路）の２つの検出端子に結合されており、保護回路全体のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第２検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。この配置を用いると、第２検出回路の接続は、より柔軟になる。加えて、この配置を用いると、第２保護回路に低インピーダンスを提供しながら、検出用に第１保護回路の十分なインピーダンスを保証するだけでよい。このようにして、電池保護基板のインピーダンスはさらに低減され、これにより、電池保護基板によって発生する熱量をさらに低減することができる。
【００６８】
図５は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図５に示されるように、第１検出回路は、保護回路全体（すなわち、第１保護回路および第２保護回路）の２つの検出端子に結合されており、保護回路全体のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第１検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。第２検出回路は、保護回路全体（すなわち、第１保護回路および第２保護回路）の２つの検出端子に結合されており、保護回路全体のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第２検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。この配置を用いると、第１検出回路および第２検出回路の接続は、より柔軟になる。加えて、この配置において、第１保護回路および第２保護回路の各々には、２つのインピーダンスの合計が電圧降下を検出するのに十分である限りにおいて、低インピーダンスが提供されてもよい。このようにして、電池保護基板のインピーダンスは、さらに低減され、これにより、電池保護基板によって発生する熱量をさらに低減することができる。
【００６９】
図６は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図６に示されるように、第１検出回路は、保護回路全体（すなわち、第１保護回路および第２保護回路）の２つの検出端子に結合されており、保護回路全体のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第１検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。第２検出回路は、第２保護回路の２つの検出端子に結合されており、第２保護回路のインピーダンスによって発生する電圧降下を検出し、第２検出回路によって検出された電圧降下に応じて、充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成されている。この配置を用いると、第１検出回路の接続はより柔軟になる。加えて、この配置を用いると、第１保護回路に低インピーダンスを提供しながら、検出用に第２保護回路の十分なインピーダンスを保証するだけでよい。このようにして、電池保護基板のインピーダンスはさらに低減され、これにより、電池保護基板によって発生する熱量をさらに低減することができる。
【００７０】
本開示の実施形態によれば、特殊なインピーダンス部品を追加する代わりに、保護回路内のインピーダンスを使用することによって、部品を節約して電池保護基板の故障率を低下させるのみならず、電池保護基板の総インピーダンスも低下させ、電池保護基板によって発生する熱量も低減する。
【００７１】
なお、上述の第１検出回路および第２検出回路の機能が同じであっても異なってもよいことは、理解されるべきである。２つの検出回路と２つの保護回路との間の接続は、異なる効果を実現するために柔軟に設計されてよい。
【００７２】
加えて、少なくとも１つの実施形態において、プリント回路基板（ＰＣＢ）上のインピーダンス設計された銅配線は、（第１保護回路または第２保護回路、または両方であってもよい）保護回路内で実施されてもよい。保護回路のインピーダンスが不十分なとき、インピーダンス設計された銅配線は、保護回路の不十分なインピーダンスを補償することができる。
【００７３】
保護回路のインピーダンスは、電池保護基板の温度と共に変化してもよい。検出回路の検出精度を向上するために、保護回路のインピーダンスと温度との対応関係が予め記憶されてもよい。実際の検出において、対応するインピーダンスは、温度補償を実現するために電池保護基板の温度に応じて求められ、これにより、検出回路は、全動作温度範囲でより高い検出精度を有することを保証する。
【００７４】
本開示の実施形態において、検出される充電電流または放電電流の使用は特に制限されないことが、理解されるべきである。少なくとも１つの実施形態において、検出回路は、充電電流または放電電流に応じて、電池の充放電プロセスが異常であるか否かを判定し、充放電プロセスが異常であるときに、保護回路を介して充放電回路をオフにするように制御してもよい。少なくとも１つの実施形態において、検出回路は、充電電流または放電電流が携帯端末のメインボードを介して携帯端末の表示画面に表示されるように、検出された充電電流または放電電流を携帯端末のメインボードに送信してもよい。
【００７５】
充電電流または放電電流の検出と、充電電流または放電電流に応じた充放電プロセスが異常であるか否かの判定と、に加えて、セル温度もまた検出されてもよく、セル温度が高すぎるとき、保護回路は、電池を保護するため充放電回路をオフにするように制御される。しかしながら、従来技術において、電池保護基板およびセルは、いずれも一般には電池内に封入されており、したがって、一般には、電離保護基板の温度が検出されてセル温度として使用される。
【００７６】
電流ループ内の電流が小さい場合、電池保護基板の温度は、セル温度とほぼ等しく、したがって、電池保護基板の温度は、セル温度と見なされることが可能である。しかしながら、高速充電技術の普及に伴い、充放電ループ内の電流は高くなり、電池保護基板によって発生する熱量もまた高くなるので、電池保護基板の温度は、実際にはセル温度よりも高くなる。この場合、電池保護基板の温度がセル温度として使用されると、より大きい検出誤差が生じる。セル温度の検出誤差を低減するために、少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、セル温度を検出するための第１温度検出回路をさらに含む。
【００７７】
図７は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図７に示されるように、電池保護基板１０は、第１保護回路１１および第１温度検出回路１４を含む。
【００７８】
第１保護回路１１は、携帯端末の電池の充放電回路１３に結合されている。第１保護回路１１は、充放電回路１３のオンまたはオフを制御するように構成されている。
【００７９】
第１温度検出回路１４は、電池保護基板１０上のサーミスタ１５に結合され、サーミスタ１５を介して携帯端末のセル温度を検出するように構成されている。
【００８０】
少なくとも１つの実施形態において、図１の第１保護回路１１は、制御ＩＣ１６と、１対の背中合わせのＭＯＳトランジスタＴ１およびＴ２とを含む。制御ＩＣ１６は、端子Ｄｏｕｔを介してＭＯＳトランジスタＴ１に結合され、端子Ｃｏｕｔを介してＭＯＳトランジスタＴ２に結合されている。
【００８１】
少なくとも１つの実施形態において、端子Ｃｏｕｔは、過充電制御端子であってもよい。ＭＯＳトランジスタＴ２は、ＭＯＳトランジスタＴ２のゲート電圧に応じて、オンまたはオフするように制御される。
【００８２】
少なくとも１つの実施形態において、端子Ｄｏｕｔは、過放電、過充電、または短絡制御端子であってもよい。ＭＯＳトランジスタＴ１は、ＭＯＳトランジスタＴ１のゲート電圧に応じてオンまたはオフするように制御される。
【００８３】
少なくとも１つの実施形態において、Ｐ＋は電池保護基板１０の正極を表し、Ｐ−は電池保護基板１０の負極を表す。または、Ｐ＋は電池保護基板１０に結合されたセル１２の正極を表し、Ｐ−は電池保護基板１０に結合されたセル１２の負極を表す。
【００８４】
従来技術では、接地層は、第１温度検出回路１４の下に形成され、その結果、電池保護基板１０の他の回路によって発生した熱が、接地層を介してサーミスタ１５に伝導される。この現象を回避するために、図８に示されるように、本開示の実施形態において、接地層は、サーミスタ１５の下の領域には形成されず、サーミスタ１５の下のこの領域は、中空領域１７を形成するために中空である。第１温度検出回路１４の負極は、接地線１８を介して電池保護基板１０の主グランド１９に直接結合される。このようにして、第１温度検出回路１４は、電池保護基板１０の他の発熱源から隔離され、サーミスタ１５に対する電池保護基板１０の温度の影響は低減し、これにより、第１温度検出回路１４によって検出される温度をセル温度に近付ける。
【００８５】
なお、主グランド１９が電池保護基板１０の主接地層内に位置してもよいことは、理解されるべきである。本開示の実施形態において、電池保護基板１０の主接地層の具体的な位置は限定されず、たとえば、主接地層は、電池保護基板１０の２つの基板層の間に位置してもよい。
【００８６】
加えて、第１温度検出回路１４が電池保護基板１０の熱源の中心に来ないことを保証するように、第１温度検出回路１４は、基板１０の縁の周りに位置してもよく、これにより、セル温度の検出精度をさらに向上させる。したがって、サーミスタ１５は、電池保護基板１０の縁の周りに位置してもよい。
【００８７】
少なくとも１つの実施形態において、図７に示されるように、サーミスタ１５の１つの端子は、プルアップ抵抗器を介して電池保護基板１０の正極Ｐ＋に結合されてもよい。
【００８８】
少なくとも１つの実施形態において、サーミスタ１５はＮＦＣ抵抗器であってもよい。
【００８９】
電池保護基板１０の保護性能をさらに向上させるために、少なくとも１つの実施形態において、図９に示されるように、電池保護基板１０は第２保護回路２１をさらに含んでもよい。第２保護回路２１は、第１保護回路１１が無効になった場合に、電池の充放電プロセスの保護を提供することができる。
【００９０】
少なくとも１つの実施形態において、第２保護回路２１は、ヒューズを介して充放電プロセスの過電圧または渦電流保護を提供することができる。図９に示されるように、第２保護回路２１は、第１ヒューズピンＦ１および第２ヒューズピンＦ２を含んでもよい。充放電回路１３に過電圧または渦電流が発生すると、第２保護回路２１の第１ヒューズピンＦ１と第２ヒューズピンＦ２との間のヒューズが飛ぶ。
【００９１】
また、電池の充電モードが電池の電気量に応じて切り替わるように、電池の電気量も検出されてもよい。
【００９２】
少なくとも１つの実施形態において、電池保護基板は、電池電圧計をさらに含む。電池電圧計は、電池保護基板の電流感知部品に結合されている。電池の充放電プロセスの間、電池電圧計は、電流感知部品の第２電圧降下を検出し、第２電圧降下に応じて電池の電気量を判定する。
【００９３】
図１０は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図１０に示されるように、電池保護基板１０は、第１保護回路１１、電流感知抵抗器３１、および電池電圧計３２を含む。
【００９４】
第１保護回路１１は、携帯端末の電池の充放電回路１３に結合されている。第１保護回路１１は、充放電回路１３のオンまたはオフを制御するように構成されている。
【００９５】
電流感知抵抗器３１は、充放電回路１３と直列に結合されている。
【００９６】
電池電圧計３２は、電流感知抵抗器３１の２つの端子に結合されている。電池電圧計３２は、電流感知抵抗器３１のインピーダンスによって発生する第２電圧降下を検出し、電池の充放電プロセスの間、第２電圧降下に応じて電池の電気量を判定するように、構成されている。
【００９７】
第１保護回路１１に関しては、上述の実施形態を参照されたく、ここでは詳述しない。
【００９８】
携帯端末のサイズがますます小さくなってきているので、その回路の集積レベルに対する要求はますます高くなっている。本開示の実施形態における電池保護基板は、保護回路、検出回路、および第１温度検出回路のいかなる組み合わせも組み込むだけではなく、電池電圧計も組み込む。したがって、本開示の電池保護基板は、高い集積レベルを有し、携帯端末の電池を保護するために携帯端末に適用されるのに適している。
【００９９】
携帯端末のサイズをさらに小さくするために、少なくとも１つの実施形態において、電流感知抵抗器３１は、取り除かれてもよく、電池電圧計３２は、保護回路内の１つ以上のＭＯＳトランジスタの、２つの端子に結合されてもよい。つまり、電流感知抵抗器３１と置き換えて電流検出機能を実現するために、ＭＯＳトランジスタの抵抗器Ｒｄｓが使用されてもよく、これにより、電池保護基板１０内の素子数をさらに削減することができる。しかしながら、この場合、保護回路１１内のＭＯＳトランジスタの信頼性に対する要求が高くなる。
【０１００】
少なくとも１つの実施形態において、図１１に示されるように、電池電圧計３２は、電池保護基板１０内のワイヤ３３（ワイヤ３３は電池保護基板１０内の所定長さの配線であってもよく、これはインピーダンス設計された銅配線であってもよい）に結合されてもよい。つまり、図１０の電流感知抵抗器３１の代わりに、電池保護基板１０内のワイヤ３３の抵抗器が使用される。これにより、電池保護基板内の素子数を削減して電池保護基板の面積およびコストを節約できるのみならず、電池保護基板の故障率を低減することもできる。
【０１０１】
従来技術において、電池保護基板は、通常、電池内でセルと共に封止されている。電池の容積は限られているので、電池保護基板のインピーダンスが比較的高くなるように、電池保護基板の面積および厚さは比較的薄くなり、結果として電池保護基板の放熱性が低くなる。
【０１０２】
図１１の解決策は、電池保護基板１０の集積度を改善することができるが、電池保護基板の面積が限られているので、電流検出プロセスの間にワイヤ３３によって発生する熱量は比較的大きくなり、結果として電池保護基板の温度上昇が大きくなる可能性がある。通常、ワイヤ（銅線など）のインピーダンスは、温度に対して正の相関を有する。つまり、温度が高くなるほど、ワイヤのインピーダンスも高くなる。電流感知抵抗器（図１１、電流感知抵抗器はワイヤ）が固定インピーダンスを有すると見なすことによって電池電圧計３２が充放電回路の電流を検出する場合には、電池保護基板の温度上昇が大きいほど、電池電圧計３２の検出結果が不正確となる。
【０１０３】
電池電圧計の計算結果の精度を向上させるために、図１２に示される実施形態が提供されてもよい。図１２に示されるように、ＮＴＣ抵抗器３４は、ワイヤ３３に並列に結合されている。ＮＴＣ抵抗器３４の抵抗は、温度が上昇するにつれて低下する。適切なＮＴＣ抵抗器を選択し、適切なＮＴＣ抵抗器をワイヤ３３に並列に結合することにより、ワイヤのインピーダンスに対する温度の影響がある程度打ち消され、これにより、電池電圧計３２の検出結果をより正確にする。
【０１０４】
本開示の他の実施形態は、温度補償電子部品および／または回路（ＮＴＣ電子部品など）がワイヤのインピーダンスまたはインピーダンス変化に対する温度変化の影響を打ち消す／補償することが可能である限りにおいて、他の温度補償電子部品および／または回路（ＮＴＣ電子部品など）を選択してもよく、これにより、電池電圧計の検出結果の精度を保証することが、理解されるべきである。
【０１０５】
限られた空間内で電池保護基板のインピーダンスを低減するために、少なくとも１つの実施形態において、（充放電回路１３を含む）電池保護基板１０の主経路の、配線の少なくとも一部は、電池保護基板１０の表層に構成され、開窓術によって露出される。図１３に示されるように、充放電回路１３の配線は、電池保護基板１０の上面に位置し、開窓術は、充放電回路１３が外部環境との熱交換をより良く実行できるように、充放電回路１３の配線の表面がグリーンオイルなどの絶縁材料で被覆されることを指し、こうして迅速に放熱する。
【０１０６】
さらに、いくつかの実施形態において、図１４に示されるように、電池保護基板１０の表層に導電性シート３９が設けられてもよい。導電性シート３９は、配線の厚さが増加するように、充放電回路の配線と電気的に結合される。少なくとも１つの実施形態において、導電性シート３９は、電池保護基板１０（または電池保護基板１０の表層）に対して垂直な方向において、電池保護基板１０の外側に向かって延在してもよい。
【０１０７】
詳細には、導電性シート３９は、電池保護基板の表面上の、主経路の配線の形状と同じ（または類似の）形状を有するように、カスタマイズされてもよい。たとえば、導電性シート３９の形状は、充放電回路の配線の形状と同じであってもよい。導電性シート３９は、電池保護基板１０の厚さを増加させることなく配線の厚さが増加するように、銅が露出した配線領域に取り付けられてもよく、こうして電池保護基板１０のインピーダンスを低下させ、さらに電池保護基板１０の温度上昇を抑える。
【０１０８】
なお、導電性シート３９の形状が平面形状に限定されないことは、理解されるべきである。たとえば、導電性シート３９は、ピンを有する空間構造を有してもよい。ピンが電池保護基板１０上のビアを通ると、導電性シート３９は、電池保護基板１０上に溶接される。
【０１０９】
さらに、少なくとも１つの実施形態において、電池電圧計３２は、電池保護回路１０内の素子数がさらに削減されて、電池保護回路１０内の配線がよりスムーズになるように、第１保護回路１１と一体化されてもよい。
【０１１０】
発生した熱を迅速に放散させるためのワイヤ３３の面積を増加させるために、図１５に示されるように、電池電圧計３２の電流検出端子は、電池保護基板１０の電流ループに結合され、電池電圧計３２の電流検出端子は、電池保護基板とメインボードとの間の接続を介して携帯端末のメインボードの電流ループに結合される。なお、図１５の点線は、電池電圧計３２の電流検出線を示すことに、留意すべきである。これにより、このワイヤ３３の面積が十分に広く、熱はタイミングよく放散され、これにより、電池保護基板の熱を低減できることを保証する。
【０１１１】
ワイヤ３３のインピーダンスは、計算またはシミュレーションによって取得可能である。このワイヤのインピーダンスが取得された後、電池保護基板およびメインボードは互いに結合されてもよい。このワイヤのインピーダンスが補正されるように、電流ループに定電流を供給するために外部電源が使用されてもよく、これにより、電池電圧計３２の検出精度を保証する。
【０１１２】
電池保護基板１０の電池の温度が変化すると共に、電池保護基板１０のワイヤ３３のインピーダンスも変化し得る。電流感知抵抗器３１と置き換えるためにワイヤ３３を使用する場合、少なくとも１つの実施形態において、ワイヤ３３に流れる電流をより正確に測定するために、第２温度検出回路が電池保護基板に追加されてもよい。
【０１１３】
図１６は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図１６に示されるように、第２温度検出回路３５は、電池電圧計３２に組み込まれている。別の実施形態では、第２温度検出回路３５および電池電圧計３２は、個別に設けられてもよい。
【０１１４】
第２温度検出回路３５は、電池または電池保護基板１０の温度を検出するように構成されている。電池電圧計３２は、第２温度検出回路３５に結合されてもよい。電池電圧計３２は、第２温度検出回路３５によって検出された温度、およびワイヤ３３のインピーダンスと温度との対応関係（対応関係は、電池保護基板１０のメモリ内に予め記憶されていてもよい）に応じて、現在の温度でのワイヤ３３のインピーダンスを判定し、現在の温度でのワイヤ３３のインピーダンスおよび現在の温度でのワイヤ３３のインピーダンスによって生じた電圧降下に応じて、ワイヤ３３に流れる電流を判定し、ワイヤ３３に流れる電流に応じて電池の電気量を判定するように、構成されていてもよい。
【０１１５】
少なくとも１つの実施形態において、第２温度検出回路３５は、サーミスタを介して温度を検出してもよい。いくつかの実施形態において、サーミスタはＮＴＣ抵抗器、またはＰＴＣ（正の温度係数）抵抗器であってもよい。少なくとも１つの実施形態において、サーミスタの１つの端子は、プルアップ抵抗器を介して電池保護基板１０の正極Ｐ＋に結合されている。
【０１１６】
少なくとも１つの実施形態において、図１７に示されるように、電池保護基板１０は、第２保護回路２１をさらに含んでもよい。第２保護回路２１に関しては上記実施形態を参照されたく、ここでは詳述しない。
【０１１７】
電池保護基板の温度を低減するために、ワイヤによって発生した熱を電池保護基板の別の低温領域に伝導するための放熱板が、電池保護基板に設けられてもよい。
【０１１８】
図１８は、本開示の実施形態による電池保護基板の概略図である。図１８に示されるように、ワイヤ３３は、電池保護基板の第１窓領域内に位置している。放熱板の第１端子は、絶縁熱伝導材料を介して第１窓領域に結合されている。放熱板の第２端子は、電池保護基板１０の第２窓領域に結合されている。電池保護基板の作動プロセスの間、第２窓領域によって発生する熱量は、第１窓領域によって発生する熱量よりも低い。つまり、第２窓領域は低温領域である。放熱板は、第１窓領域の熱を第２窓領域に伝導するように構成されている。
【０１１９】
少なくとも１つの実施形態において、放熱板は、第２窓領域内に位置してもよい。
【０１２０】
少なくとも１つの実施形態において、放熱板は、銅製であり、すなわち、放熱板は、銅板であってもよい。本開示の実施形態において、放熱板の特定の形状が限定されないことは、理解されるべきである。放熱板の形状は、電池保護基板の周辺部品の形状に応じて調整されてもよい。
【０１２１】
少なくとも１つの実施形態において、絶縁熱伝導材料は、絶縁性熱伝導シリカゲルである。
【０１２２】
本開示の実施形態は、電池および携帯端末も提供する。
【０１２３】
図１９は、本開示の実施形態による電池を示すブロック図である。図１９に示されるように、電池５００は、充放電回路（図示せず）、セル５１０、および電池保護基板５２０を含む。セル５１０は、充放電回路に結合されている。電池保護基板５２０は、セル５１０に結合されている。
【０１２４】
図１７の電池保護基板５２０が上述の電池保護基板１０であってもよいことは理解すべきであり、明確さのためここでは詳述しない。
【０１２５】
図２０は、本開示の実施形態による携帯端末を示すブロック図である。図２０に示されるように、携帯端末６００は、充電インターフェース６１０および電池５００を含む。電池５００は、充電インターフェース６１０に結合されている。
【０１２６】
少なくとも１つの実施形態において、携帯端末６００は、第１充電モードおよび第２充電モードをサポートするように構成されている。第２充電モードの充電速度は、第１充電モードの充電速度よりも速い。
【０１２７】
少なくとも１つの実施形態において、第２充電モードの充電電流は、第１充電モードの充電電流よりも大きい。
【０１２８】
少なくとも１つの実施形態において、第２充電モードの充電電圧は、第１充電モードの充電電圧よりも大きい。
【０１２９】
少なくとも１つの実施形態において、携帯端末６００は、第２充電モードの下で充電インターフェース６１０を介してアダプタとの双方向通信を実行するように構成されている。
【０１３０】
第１充電モードは、通常充電モードであり、第２充電モードは、高速充電モードである。通常充電モードでは、アダプタは、比較的小さい電流（通常は２．５Ａ未満）を出力し、または比較的小さい電力（通常は１５Ｗ未満）で携帯端末の電池を充電する。一方、高速充電モードでは、通常充電モードと比較して、アダプタは比較的大きい電流（４．５Ａ、５Ａ、またはそれ以上など、通常は２．５Ａ超）を出力し、または比較的大きい電力（通常は１５Ｗ以上）で携帯端末の電池を充電する。通常充電モードでは、より大容量の電池（３０００ｍＡの電池など）を完全に充電するのに数時間かかる可能性があるが、高速充電モードでは、より大容量の電池が完全に充電される時間は著しく短く、充電が速い。
【０１３１】
携帯端末とアダプタとの間の通信プロセスは、ここでは特に規定されない。たとえば、携帯端末とアダプタとの間の通信は、携帯端末とアダプタとの間のハンドシェイクプロセスを参照してもよい。つまり、携帯端末およびアダプタは、充電モード、充電電圧、充電電流、またはその他のパラメータをハンドシェイクによって決定してもよい。
【０１３２】
当業者であれば、本明細書に開示される実施形態に関連して記載された各例のユニットおよびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア内で、またはコンピュータソフトウェアおよび電子ハードウェアの組み合わせにおいて実施可能であることを、理解すべきである。これらの機能がハードウェアまたはソフトウェアのいずれにおいて実施されるかは、技術的解決策の特定の用途および設計上の制約に依存する。当業者は、特定の各用途向けに記載された機能を実施するために、異なる方法を使用してもよいが、このような実施は本開示の範囲を超えると見なされるべきではない。
【０１３３】
上述のシステム、装置、およびユニットの特定のプロセスは、方法の上記実施形態の対応するプロセスを参照してもよく、説明の便宜および簡潔さのためにここでは記載されないことは、当業者にとって明らかである。
【０１３４】
本開示で提供されるいくつかの実施形態において、開示されるシステム、装置、および方法が、他のやり方で実施されてもよいことは、理解されるべきである。たとえば、上述の装置の実施形態は単なる例示に過ぎず、たとえばユニットの分割は論理的な機能の分割のみであって、実際の実施には別の分割があってもよく、たとえば、複数のユニットまたは部品が組み合わせられるかまたは他のシステムに組み込まれてもよく、あるいはいくつかの特徴が無視されるかまたは実行されなくてもよい。他の点では、図示または説明された互いの結合または直接的な結合または通信接続はインターフェースを介してもよく、装置とユニットとの間の間接的な結合または通信接続は、電気的、機械的、または他の方法であってもよい。
【０１３５】
個別の部品として記載されたユニットは、物理的に分離していてもいなくてもよく、ユニットとして示された部品は物理的ユニットであってもなくてもよく、すなわち、１カ所に位置するかまたは複数のネットワーク要素にわたって分布していてもよい。ユニットの一部または前部は、本開示の実施形態の目的を達成する実際の必要性に応じて選択されてもよい。
【０１３６】
加えて、本開示の様々な実施形態の各機能ユニットは、処理ユニットに組み込まれてもよく、または各機能ユニットは個別の物理的存在であってもよく、または２つ以上のユニットが１つのユニットに組み込まれてもよい。
【０１３７】
機能は、ソフトウェア機能ユニットの形態で実施され、スタンドアロン製品として販売または使用される場合には、コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶されることが可能である。この理解に基づいて、本質的にまたは部分的に従来技術に貢献する本開示の技術的解決策、または技術的解決策の一部は、本開示の様々な実施形態に記載されるステップの全てまたは一部を（パーソナルコンピュータサーバ、またはネットワーク装置などであってもよい）コンピュータ装置が実行できるようにするために使用されるいくつかの命令を含む、記憶媒体に記憶されたソフトウェア製品の形態で実現されてもよい。上記記憶媒体は、Ｕディスク、モバイルハードディスク、読み取り専用メモリ（略してＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（略してＲＡＭ）、磁気ディスク、または光ディスクなど、様々な媒体を含む。
【０１３８】
上述のように、本開示の範囲は本開示の特定の実施形態のみに限定されるものではなく、当業者であれば、本開示の技術的範囲内で変形例または代替例を容易に想起することができ、これらは本開示の範囲に包含されるべきである。したがって、本開示の保護範囲は、請求項の保護範囲に基づくべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月19日(2018.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末内の電池の充放電回路に結合されるように構成された、保護回路と、
前記保護回路の少なくとも一部に結合され、前記保護回路の少なくとも一部のインピーダンスによって発生した第１電圧降下を検出し、前記電池の充放電プロセス中に、前記保護回路の前記少なくとも一部の前記第１電圧降下および前記インピーダンスに応じて、前記充放電回路の充電電流または放電電流を判定するように構成された、検出回路と、
を備える電池保護基板。
【請求項２】
前記検出回路は、前記充電電流または前記放電電流に応じて、前記電池の前記充放電プロセスが異常であるか否かを判定するように、さらに構成され、前記保護回路は、前記充放電プロセスが異常であるときに、前記充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている、請求項１に記載の電池保護基板。
【請求項３】
前記検出回路は、前記電池保護基板の温度を検出し、前記電池保護基板の前記温度と、前記インピーダンスと前記温度との間の予め記憶された対応関係とに応じて、前記保護回路の少なくとも一部の前記インピーダンスを判定するように、さらに構成されている、請求項１または請求項２に記載の電池保護基板。
【請求項４】
前記保護回路は、第１保護回路および少なくとも１つの第２保護回路を備え、前記検出回路は、第１検出回路および少なくとも１つの第２検出回路を備え、
前記第１保護回路は、前記第１検出回路の検出結果に基づいて前記充放電回路をオフにする制御を行うように構成され、
前記第２保護回路は、前記第１保護回路が故障したときに、対応する第２検出回路の検出結果に基づいて前記充放電回路をオフにする制御を行うように構成されている、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項５】
前記第１保護回路は、前記携帯端末の電池電圧を検出するように、さらに構成され、前記第２保護回路は、前記携帯端末のセル電圧を検出するように、さらに構成されている、請求項４に記載の電池保護基板。
【請求項６】
前記保護回路は、前記第１保護回路および１つの第２保護回路を備え、前記検出回路は、前記第１検出回路および１つの第２検出回路を備え、
前記第１保護回路は、前記第２保護回路に直列に結合され、前記第１保護回路の少なくとも一部は、第１検出端子および第２検出端子を有し、前記第２保護回路の少なくとも一部は、第３検出端子および第４検出端子を有し、前記第２検出端子は、前記第３検出端子に隣接しており、
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第２検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第３検出端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されており、または
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第２検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されており、または
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第３端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されており、または
前記第１検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第１検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合され、前記第２検出回路の第１端子は、前記第１検出端子に結合され、前記第２検出回路の第２端子は、前記第４検出端子に結合されている、
請求項４または請求項５に記載の電池保護基板。
【請求項７】
前記保護回路の少なくとも一部は、インピーダンス設計された銅配線を備える、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項８】
前記電池保護基板上のサーミスタに結合され、前記サーミスタを介して前記携帯端末のセル温度を検出するように構成された、第１温度検出回路をさらに備え、
前記サーミスタの下の領域は、中空であり、前記第１温度検出回路の接地線は、前記電池保護基板の主接地線に直接結合されている、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項９】
前記電池保護基板内の電流感知部品に結合され、前記電流感知部品の第２電圧降下を検出し、前記電池の前記充放電プロセス中の前記第２電圧降下に応じて、前記電池の電気量を判定するように構成された、電池電圧計をさらに備える、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項１０】
前記電流感知部品は、前記充放電回路内に所定長さのワイヤを備え、前記所定長さのワイヤは、前記所定長さのワイヤのインピーダンスに対する温度変化の影響を補償するために、電気的温度補償部品と並列に結合されている、請求項９に記載の電池保護基板。
【請求項１１】
前記電流感知部品は、前記充放電回路内に所定長さのワイヤを備え、前記電池保護基板は、放熱板をさらに備え、
前記所定長さのワイヤは、前記電池保護基板の第１窓領域内に位置し、前記放熱板の第１端子は、絶縁熱伝導材料を介して前記第１窓領域に結合され、前記放熱板の第２端子は、前記電池保護基板の第２窓領域に結合され、前記放熱板は、前記第１窓領域の熱を前記第２窓領域に伝導するように構成されている、請求項９に記載の電池保護基板。
【請求項１２】
前記電流感知部品は、前記充放電回路の第１位置と第２位置との間にワイヤを備え、前記第１位置は、前記電池保護基板内に位置し、前記第２位置は、前記携帯端末のメインボード内に位置する、請求項９に記載の電池保護基板。
【請求項１３】
前記電池保護基板の温度を検出するように構成された第２温度検出回路をさらに備え、
前記電池電圧計は、前記第２温度検出回路に結合され、前記第２温度検出回路によって検出された前記温度と、前記電流感知部品の前記インピーダンスと前記温度との間の対応関係とに応じて、現在の温度での前記電流感知部品のインピーダンスを判定し、前記現在の温度における前記電流感知部品の前記インピーダンスと、前記第２電圧降下とに応じて、前記電流感知部品に流れる電流を判定し、前記電流感知部品に流れる前記電流に応じて、前記電池の電気量を判定するように構成されている、
請求項９に記載の電池保護基板。
【請求項１４】
前記充放電回路の配線の少なくとも一部は、前記電池保護基板の表層に構成され、開窓術によって露出される、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の電池保護基板。
【請求項１５】
充放電回路と、
前記充放電回路に結合されたセルと、
前記セルに結合された、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の電池保護基板と、
を備える電池。
【請求項１６】
充電インターフェースと、
前記充電インターフェースに結合された、請求項１５に記載の電池と、
を備える携帯端末。
【国際調査報告】
2019514335.tif 000024
2019514335.tif 000025