CN103630842B - 电池组充电检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池组充电检测系统，它包括充电模块、公共母线正、公共母线负、继电器、由数个电池模块组成的电池组和电路检测系统，公共母线正连接电池组的正极端子，公共母线负连接电池组的负极端子；公共母线正上设置与电池模块数量相同且与电池模块正极连接的正极支线，公共母线负上设置与电池模块数量相同且与电池模块负极连接的负极支线。使用了本发明提供的技术方案之后，在使用补电设备对电池组进行补电时，有效避免继电器老化引起的电路短路现象；可以满足大型电池组中电池模块的安全切换，防止充电电路连接出错，避免对电池造成反冲和防止直接发生短路现象，确保整个充电过程的安全性，保护生命财产安全。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及一种充电检测系统。
背景技术
传统的锂离子电池组是由数个电池包串并联组成的，电池组在进行长时间的充放电之后，电池组的电池包容易造成不均衡现象，所以当电池组使用了一段时间之后就需要对其进行均衡补电，通常的补电手段是使用较小的电流对其继续充电，将欠电的电池充满电，可以使得电池组恢复最初的使用状态，增加应用性能和使用寿命。
但是在实际操作中，每个电池包都对应一个小电流补充设备无论从成本考虑还是从系统的复杂程度考虑都是不可能的，因此迫切需要一种能够方便、有效地对电池包进行补能的设备；现有技术中，使用一种电流补充设备对整个电池包进行充电，电流补充设备可以通过切换的方式对多串电池进行均充，即继电器阵列的方式来实现，只要是通过继电器阵列的切换，无论哪种阵列方式都存在着通过继电器从电池包中的一串电池切换到另一串电池的过程，因此在该过程中有可能发生以下情况：控制信号实现了成功切换，但由于继电器长时间、高频率的切换导致失效而粘连在一起，就有可能导致两串电池通过继电器而发生短路，导致事故的发生；另外方面由于电池布电需要从电池包中各个电池单元中引出线束分别连接充电设备，其线束的复杂程度可想而知，连接出错的可能性很大，如果发生接错情况，有可能会对电池造成反冲或者直接发生短路现象，容易引起安全事故，危及生命财产安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以有效检测充电线路异常的电池组充电检测系统。
为达上述目的，本发明提供一种电池组充电检测系统，它包括充电模块、公共母线正、公共母线负、继电器、由数个电池模块组成的电池组和电路检测系统，公共母线正连接电池组的正极端子，公共母线负连接电池组的负极端子，充电模块连接公共母线正和公共母线负；公共母线正上设置与电池模块数量相同且与电池模块正极连接的正极支线，公共母线负上设置与电池模块数量相同且与电池模块负极连接的负极支线，正极支线和负极支线上分别设置继电器；公共母线正和公共母线负均与电路检测系统连接。
公共母线正连接电池组的正极端子，公共母线负连接电池组的负极端子，充电模块的正极和负极分别连接公共母线正和公共母线负。
电池组中的电池模块通过公共母线正和公共母线负连接到电池组的正极端子和负极端子。
公共母线正上设置与电池模块数量相同且与电池模块正极连接的正极支线，公共母线负上设置与电池模块数量相同且与电池模块负极连接的负极支线，正极支线和负极支线上分别设置继电器；
电池组中的每个电池模块都通过正极支线和负极支线将正负极连接到公共母线正和公共母线负上，并且在支线上设置继电器可以有效地控制电池模块的通断，且比人工切换更有效率，可靠性更高。
作为优选，所述电路检测系统内设置正极比较电路、负极比较电路、触发部件、检测总线；正极比较电路和负极比较电路互相并联且通过检测总线与触发部件串联连接。
电路检测系统内设置的比较电路可以检测电池组公共母线负和公共母线正的电压后连接至触发部件，通过触发部件反馈准确的结果；
作为优选，所述正极比较电路包括正极继电器和正极比较部件，正极比较部件通过正极继电器与公共母线正连接。
比较部件是一种能够将输出量数值与规定的参比值相比较，以产生一个差值信号(误差信号)的器件；
当检测到比较部件的正极电压高于比较部件负极电压时输出高电平，检测到比较部件的正极电压低于比较部件负极电压时输出低电平，只有在公共母线正和公共母线负上的检测部件输出的电压都为高电平时，检测总线上的电压才为高电平；公共母线正和公共母线负上的检测部件输出的电压不一致时，电流通过输出低电平的比较部件接地，此时输出低电平；
正极继电器可以控制正极比较部件与公共母线正连接的通断，灵活地进行检测。
作为优选，所述负极比较电路包括负极继电器和负极比较部件，负极比较部件通过负极继电器与公共母线正连接。
负极继电器可以控制负极比较部件与公共母线正连接的通断，灵活地进行检测。
作为优选，所述触发部件包括输入电源、光耦传感器和电容。
光耦传感器亦称光电隔离器或光电耦合器，它是以光为媒介来传输电信号的器件，当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。
当检测总线上为高电平时，光耦传感器不发光，表明继电器正常工作，未发生粘连现象，检测总线上为低电平时，光耦传感器发光，表明某个继电器工作异常，有粘连现象发生。
作为优选，所述正极比较部件包括输入电源、电阻、电容和正极比较器，正极比较部件的输入电源与电阻和二极管依次串联后连接隔离地。
正极比较部件的输入电源与电阻和二极管依次串联后连接隔离地之后，正极比较器的正极端电压在电阻和二极管的作用下将小于1V。
作为优选，所述负极比较部件包括输入电源、电阻、电容和比较器。
输入电源向比较部件供电，电容用来滤波，电阻防止在进行检测时电池组漏电。
作为优选，所述正极比较器的负极与正极继电器连接，正极比较器的正极与正极比较部件内的电阻串联连接。
正极比较器的负极与正极继电器连接，通过正极继电器连接到公共母线正；正极比较器的正极与正极比较部件内的电阻串联连接，正极比较器的正极电压小于1V。
作为优选，所述负极比较器的正极与负极继电器连接，负极比较器的负极连接电阻后与电池组中电位最高的电池模块的正极连接。
负极比较器的负极的参考电压为被检测电池组中最高串电池模块的电压。
作为优选，所述电阻包括阻值为100ΚΩ的电阻。
使用阻值为100ΚΩ的电阻，可以防止检测时电池模块漏电，同时可以防止比较部件的输入电源对电池模块充电。
作为优选，所述输入电源的电压大于电池组的电压。
负极比较部件的输入电源的电压大于电池组的电压，确保在继电器都正常工作时，输入电压大于负极的参考电压，输出高电平。
作为优选，所述输入电源与比较部件的输入电压相同。
本发明提供的电池组充电检测系统的优点是：在使用补电设备对电池组进行补电时，可以有效避免继电器老化引起的电路短路现象，避免导致事故的发生；可以满足大型电池组中电池模块的安全切换，能够防止充电电路连接出错，避免对电池造成反冲和防止直接发生短路现象，确保整个充电过程的安全性，保护生命财产安全。
附图说明
图1是电池组充电检测系统的充电电路示意图。
图2是电池组充电检测系统的检测电路示意图。
其中：1、公共母线正，11、继电器，2、公共母线负，21、负极比较部件，22、正极比较部件，3、光耦传感器，4、检测总线。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式做详细说明。
如图1-图2所示，本发明包括充电模块、公共母线正1、公共母线负2、继电器、由8个3.2V的电池模块组成的电池组和电路检测系统，公共母线正1连接电池组的正极端子，公共母线负2连接电池组的负极端子，充电模块连接公共母线正1和公共母线负2；公共母线正1上设置与电池模块数量相同且与电池模块正极连接的正极支线，公共母线负2上设置与电池模块数量相同且与电池模块负极连接的负极支线，正极支线和负极支线上分别设置继电器；公共母线正1和公共母线负2均与电路检测系统连接，其中电路检测系统内设置比较部件21、触发部件3、检测总线4和继电器11。
公共母线正1通过继电器12与比较部件22串联连接后连接到检测总线4上，公共母线负2通过继电器11与比较部件21串联连接后连接到检测总线4上，检测总线4直接与光耦传感器3连接；比较部件22的电源电压为24V，并通过电阻和二极管连接隔离地，比较部件22中的比较器通过电阻与输入电源连接，比较部件21的电源电压为24V，输入电源连接比较部件21中的比较器正极，比较部件21中的比较器负极连接电阻后与电池组的最高电位串联，以上所有使用的电阻均为100ΚΩ；触发部件3包括24V的输入电源、光耦传感器和电容，输入电源与电容串联后连接隔离地。
Claims (12)
1.一种电池组充电检测系统，包括充电模块、公共母线正、公共母线负、充电继电器、由数个电池模块组成的电池组和电路检测系统，公共母线正连接电池组的正极端子，公共母线负连接电池组的负极端子，充电模块连接公共母线正和公共母线负；公共母线正上设置与电池模块数量相同且与电池模块正极连接的正极支线，公共母线负上设置与电池模块数量相同且与电池模块负极连接的负极支线，正极支线和负极支线上分别设置继电器；公共母线正和公共母线负均与电路检测系统连接。
2.根据权利要求1所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述电路检测系统内设置正极比较电路、负极比较电路、触发部件、检测总线；正极比较电路和负极比较电路互相并联且通过检测总线与触发部件串联连接。
3.根据权利要求2所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述正极比较电路包括正极继电器和正极比较部件，正极比较部件通过正极继电器与公共母线正连接。
4.根据权利要求2所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述负极比较电路包括负极继电器和负极比较部件，负极比较部件通过负极继电器与公共母线正连接。
5.根据权利要求2所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述触发部件包括输入电源、光耦传感器和电容。
6.根据权利要求3所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述正极比较部件包括输入电源、电阻、电容和正极比较器，正极比较部件的输入电源与电阻和二极管依次串联后连接隔离地。
7.根据权利要求4所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述负极比较部件包括输入电源、电阻、电容和比较器。
8.根据权利要求6所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述正极比较器的负极与正极继电器连接，正极比较器的正极与正极比较部件内的电阻串联连接。
9.根据权利要求7所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述负极比较器的正极与负极继电器连接，负极比较器的负极连接电阻后与电池组中电位最高的电池模块的正极连接。
10.根据权利要求6至9任一所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述电阻包括阻值为100ΚΩ的电阻。
11.根据权利要求7所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述输入电源的电压大于电池组的电压。
12.根据权利要求5所述的电池组充电检测系统，其特征在于：所述输入电源与比较部件的输入电压相同。
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