CN106505261B - 一种电池模组的电压采样控制电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池模组的电压采样控制电路及控制方法，电压采样控制电路包括：多组弹性触点，每组弹性触点包括与电池模组中一电池的第一极相对设置的第一触点和与电池的第二极相对设置的第二触点，且多组弹性触点设置于一电路板上；电压采样电路，电压采样电路接设于每组弹性触点中的第一触点和第二触点之间；控制电路板在第一位置和第二位置之间运动的可变行程装置，第一位置为弹性触点与电池的电极柱接触时的位置，第二位置为弹性触点与电池的电极柱相分离时的位置；与可变行程装置连接的控制电路。本发明解决了现有技术中存在的不能对电压采样回路进行及时保护，以及在电压采样故障解除后不能自动恢复电压采样的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种电池模组的电压采样控制电路及控制方法。
背景技术
随着电动汽车及各类电池储能技术的发展，电池模组作为一类主要的电能储存载体，得到越来越广泛的应用。但是由于锂电池等可充电电池本身的电化学特性，在电池模组工作时，需要对电池模组进行复杂的监控、管理以保证其稳定运行。在汽车领域，通常通过电池管理系统对电池模组进行监控和管理。在实际操作中，电池模组通过电压采样回路与电池管理系统连接。此时为了避免由于电压采样回路的振动、破损和老化等导致电池线路短路，从而导致电池线路内温度增高，并引起电池系统内部热失控和着火等安全事故的发生，通常通过在电压采样回路中串联保险丝的方式来实现对电压采样回路的安全防护，这样，当电压采样回路中产生异常大电流时，保险丝因高温熔断，从而切断电压采样回路，进而避免线束着火等热失控的情况发生。
但是，上述方式同样存在以下缺点：其一，保险丝熔断后不能主动恢复，从而造成电池管理系统对电池系统电信号采样故障，此时需要拆解整个电池系统进行维修，增加了维修成本；其二，当电压采样回路中的电流不足以熔断保险丝但会造成电压采样回路中其他部件温度过高时，保险丝丧失保护作用，造成电池系统热失控。
综上所述，现有技术在对电池模组进行电压采样时，存在不能对电压采样回路进行及时保护，以及在电压采样故障解除后不能自动恢复电压采样的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池模组的电压采样控制电路及控制方法，以解决现有技术中在对电池模组进行电压采样时，存在的不能对电压采样回路进行及时保护，以及在电压采样故障解除后不能自动恢复电压采样的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池模组的电压采样控制电路，包括：
多组弹性触点，所述多组弹性触点中每组弹性触点包括与电池模组中一电池的第一极相对设置的第一触点和与所述电池的第二极相对设置的第二触点，且所述多组弹性触点设置于一电路板上；
电压采样电路，所述电压采样电路接设于所述每组弹性触点中的第一触点和第二触点之间；
用于控制所述电路板在第一位置和第二位置之间运动的可变行程装置；其中，所述第一位置为每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相接触以及第二触点与电池的第二极相接触时的位置；所述第二位置为每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相分离以及第二触点与电池的第二极相分离时的位置；
用于向所述可变行程装置发送控制信号，以使所述可变行程装置控制所述电路板在第一位置和第二位置之间运动的控制电路，所述控制电路与所述可变行程装置连接。
可选地，所述可变行程装置包括可变行程螺线管。
可选地，所述可变行程螺线管包括第一可变行程杆和螺线管，其中，所述第一可变行程杆的一端与电路板固定连接，第一可变行程杆的另一端与螺线管固定连接，且所述螺线管与所述控制电路连接。
可选地，所述可变行程装置包括可变行程电磁铁。
可选地，所述可变行程电磁铁包括第二可变行程杆和电磁铁，所述第二可变行程杆的一端与电路板固定连接，所述第二可变行程杆的另一端与电磁铁固定连接，且所述电磁铁与所述控制电路连接。
可选地，所述可变行程装置的数量为两个。
第二方面，本发明实施例提供了一种电压采样控制电路的控制方法，应用于所述的电池模组的电压采样控制电路，所述控制方法包括：
采集所述电池模组中电池的电池参数，其中，所述电池参数包括温度值和电压值；
根据所述电池参数，向所述控制电路输出控制指令，使所述控制电路根据所述控制指令向所述可变行程装置输出控制信号，所述电路板从第一位置移动至所述第二位置，或者从所述第二位置移动至所述第一位置。
可选地，所述根据所述电池参数，向所述控制电路输出控制指令的步骤，包括：当所述电路板处于第二位置，且当所述温度值在一预设温度范围内且所述电压值在一预设电压范围内时，向所述控制电路输出第一控制指令，使所述控制电路根据所述第一控制指令向所述可变行程装置输出第一控制信号，所述电路板从第二位置运动至第一位置；当所述电路板处于第一位置，且当所述温度值不在所述预设温度范围内或所述电压值不在所述预设电压范围内时，向所述控制电路输出第二控制指令，使所述控制电路根据所述第二控制指令向所述可变行程装置输出第二控制信号，所述电路板从第一位置运动至第二位置。
本发明的有益效果是：
本发明实施例根据采集到的电池模组中电池的电池参数，向电池模组的电压采样控制电路中的控制电路输出控制指令，使控制电路根据控制指令向可变行程装置输出控制信号，从而使得电路板从第一位置移动至第二位置，或者从第二位置移动至第一位置，其中，第一位置为设置在电路板中每组弹性触点与电池的电极柱相接触时的位置，第二位置为每组弹性触点与电池的电极柱相分离时的位置。这样，本实施例能够根据电池模组中电池的电池参数控制电路板的运动，以控制电路板中多组弹性触点与电池的电极柱之间的相对位置关系，从而控制电压采样电路的断开或连接，使得电压采样电路和电池模组能够避免热失控的同时，减少拆解维护电压采样电路的成本，解决了现有技术中在对电池模组进行电压采样时，存在的不能对电压采样回路进行及时保护，以及在电压采样故障解除后不能自动恢复电压采样的问题。
附图说明
图1表示本发明的第一实施例中电池模组的电压采样控制电路的电路示意图；
图2表示本发明的第二实施例中电压采样控制电路的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例：
如图1所示，为本发明的第一实施例中电池模组的电压采样控制电路的电路示意图，该电压采样控制电路包括：
多组弹性触点1，多组弹性触点1中每组弹性触点包括与电池模组中一电池2的第一极相对设置的第一触点和与电池的第二极相对设置的第二触点，且多组弹性触点1设置于一电路板3上；
电压采样电路4，电压采样电路4接设于每组弹性触点中的第一触点和第二触点之间；
用于控制电路板3在第一位置和第二位置之间运动的可变行程装置5；其中，第一位置为每组弹性触点1中第一触点与电池2的第一极相接触以及第二触点与电池2的第二极相接触时的位置；第二位置为每组弹性触点1中第一触点与电池2的第一极相分离以及第二触点与电池2的第二极相分离时的位置；
用于向可变行程装置5发送控制信号，以使可变行程装置5控制电路板3在第一位置和第二位置之间运动的控制电路6，控制电路6与可变行程装置5连接。
在本实施例中，控制电路能够向可变行程装置发送控制信号，以使可变行程装置控制电路板在第一位置和第二位置之间运动，从而改变电路板上多组弹性触点与电池的第一极和第二极之间的相对位置关系，从而控制电压采样电路的断开和连接。
具体的，可以在检测到电池发生异常故障(例如电池的温度值过高、电池的电压值不在正常范围内或者接收到其他预警信息)时，控制电路可以向可变行程装置发送断开信号，以使可变行程装置控制电路板从第一位置移动至第二位置，即控制电路板从每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相接触以及第二触点与电池的第二极相接触时的位置移动至每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相分离以及第二触点与电池的第二极相分离时的位置，此时将电池与电压采样电路断开，避免了电压采样电路因电池发生异常而出现热失控等异常状况，且避免了电池模组因电压采样电路出现异常而出现热失控的情况的发生。
此外，在检测到电池的异常故障(例如电池的温度值过高、电池的电压值不在正常范围内或者接收到其他预警信息)解除时，即电池恢复正常状态时，控制电路可以向可变行程装置发送闭合信号，以使可变行程装置控制电路板从第二位置移动至第一位置，即控制电路板从每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相分离以及第二触点与电池的第二极相分离时的位置移动至每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相接触以及第二触点与电池的第二极相接触时的位置，此时电池与电压采样电路连接，电压采样电路采集电池电压，电压采样控制电路恢复正常工作。这样，该电压采样控制电路能够使得电压采样电路避免因电池发生异常故障而发生热失控，也能够使得在电池与电压采样电路断开后，且在电池异常故障解除时，自动恢复电池与电压采样电路的连接，减少了拆解维护电压采样电路的成本。
进一步地，可变行程装置可以包括可变行程螺线管。具体的，可变行程螺线管包括第一可变行程杆和螺线管，其中，第一可变行程杆的一端与电路板固定连接，第一可变行程杆的另一端与螺线管固定连接，且螺线管与控制电路连接。这样，控制电路向可变行程装置发送控制信号，以使可变行程装置控制电路板在第一位置和第二位置之间运动时，控制电路可以向螺线管发送控制信号。具体的，控制电路可以向螺线管发送高电平信号，以使与螺线管固定连接的第一可变行程杆伸长，从而使得固定板从第一位置运动至第二位置，即使得弹性触点与电池的电极柱相分离，从而断开电池与电压采样电路的连接；控制电路还可以向螺线管发送低电平信号，以使与螺线管固定连接的第一可变行程杆缩短，从而使得固定板从第二位置移动至第一位置，即使得弹性触点与电池的电极柱相接触，从而使得电池与电压采样电路相连接，电压采样电路对电池电压进行采集。
进一步地，可变行程装置可以包括可变行程电磁铁。具体的，可变行程电磁铁包括第二可变行程杆和电磁铁，其中，第二可变行程杆的一端与电路板固定连接，第二可变行程杆的另一端与电磁铁固定连接，且电磁铁与控制电路连接。这样，控制电路向可变行程装置发送控制信号，以使可变行程装置控制电路板在第一位置和第二位置之间运动时，控制电路可以向电磁铁发送控制信号。具体的，控制电路可以向电磁铁发送高电平信号，以使与电磁铁固定连接的第二可变行程杆伸长，从而使得固定板从第一位置运动至第二位置，即使得弹性触点与电池的电极柱相分离，从而断开电池与电压采样电路的连接；控制电路还可以向电磁铁发送低电平信号，以使与电磁铁固定连接的第二可变行程杆缩短，从而使得固定板从第二位置移动至第一位置，即使得弹性触点与电池的电极柱相接触，从而使得电池与电压采样电路相连接，电压采样电路对电池电压进行采集。
进一步地，可变行程装置的数量为两个。这样，可以保证电路板的平行移动。具体的，两个可变行程装置可以分别用于控制电路板的两端移动，这样，可以使得电路板与电池的电极柱之间的相对位置关系能够整体发生变化，从而使得电路板在运动至第一位置时，所有弹性触点均能够与电池模组中电池的电极柱相接触，电路板在运动至第二位置时，所有弹性触点均能够与电池模组中电池的电极柱相分离。
这样，本实施例通过控制电路向可变行程装置发送控制信号，以使可变行程装置控制电路板在第一位置和第二位置之间运动，其中，第一位置为设置在电路板中每组弹性触点与电池的电极柱相接触时的位置，第二位置为每组弹性触点与电池的电极柱相分离时的位置，从而使得电路板中每组弹性触点与电池的电极柱之间的相对位置关系能够随时发生变化，从而控制电压采样电路的断开或连接，使得电压采样电路和电池模组能够避免热失控的同时，减少拆解维护电压采样电路的成本，解决了现有技术中在对电池模组进行电压采样时，存在的不能对电压采样回路进行及时保护，以及在电压采样故障解除后不能自动恢复电压采样的问题。
第二实施例：
如图2所示，为本发明的第二实施例中电压采样控制电路的控制方法的步骤流程图，该电压采样控制电路的控制方法应用于第一实施例中的电池模组的电压采样控制电路，该控制方法包括：
步骤201，采集电池模组中电池的电池参数。
在本步骤中，具体的，采集到的电池参数包括电池的温度值和电池的电压值。
步骤202，根据电池参数，向控制电路输出控制指令，使控制电路根据控制指令向可变行程装置输出控制信号，电路板从第一位置移动至第二位置，或者从第二位置移动至第一位置。
在本步骤中，在采集到电池模组中电池的电池参数之后，可以根据电池参数，向控制电路输出控制指令，使控制电路根据控制指令向可变行程装置输出控制信号，以使电路板从第一位置移动至第二位置，或者从第二位置移动至第一位置。其中，第一位置为每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相接触以及第二触点与电池的第二极相接触时的位置；第二位置为每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相分离以及第二触点与电池的第二极相分离时的位置。
具体的，在根据电池参数，向控制电路输出控制指令时，当电路板处于第二位置，且当温度值在一预设温度范围内且电压值在一预设电压范围内时，可以向控制电路输出第一控制指令，使控制电路根据第一控制指令向可变行程装置输出第一控制信号，电路板从第二位置运动至第一位置；此时电压采样电路与电池相连接，能够采集电池的电池电压，使得只要电池的电池参数在正常范围内，电压采样电路就能够采集电池的电压，即使得在电池与电压采样电路断开后，且在电池异常故障解除时，能够自动恢复电池与电压采样电路的连接，减少了拆解维护电压采样电路的成本。当电路板处于第一位置，且当温度值不在预设温度范围内或电压值不在预设电压范围内时，向控制电路输出第二控制指令，使控制电路根据第二控制指令向可变行程装置输出第二控制信号，电路板从第一位置运动至第二位置；此时电池与电压采样电路断开，避免了因电池温度过高或电压异常导致的电压采样电路热失控的情况的发生。此外，具体的，当电路板处于第一位置，且当采集到电压采样控制电路外部的其他预警信息时，例如电压采样控制电路周围环境较为复杂时，同样可以向控制电路输出第二控制指令，使控制电路根据第二控制指令向可变行程装置输出第二控制信号，电路板从第一位置运动至第二位置。
本实施例根据采集到的电池模组中电池的电池参数，向电池模组的电压采样控制电路中的控制电路输出控制指令，使控制电路根据控制指令向可变行程装置输出控制信号，从而使得电路板从第一位置移动至第二位置，或者从第二位置移动至第一位置，使得能够根据电池模组中电池的电池参数控制电路板的运动，以控制电路板中多组弹性触点与电池的电极柱之间的相对位置关系，从而控制电压采样电路的断开或连接，使得电压采样电路和电池模组能够避免热失控的同时，减少拆解维护电压采样电路的成本，解决了现有技术中在对电池模组进行电压采样时，存在的不能对电压采样回路进行及时保护，以及在电压采样故障解除后不能自动恢复电压采样的问题。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种电池模组的电压采样控制电路，其特征在于，包括：
多组弹性触点，所述多组弹性触点中每组弹性触点包括与电池模组中一电池的第一极相对设置的第一触点和与所述电池的第二极相对设置的第二触点，且所述多组弹性触点设置于一电路板上；
电压采样电路，所述电压采样电路接设于所述每组弹性触点中的第一触点和第二触点之间；
用于控制所述电路板在第一位置和第二位置之间运动的可变行程装置；其中，所述第一位置为每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相接触以及第二触点与电池的第二极相接触时的位置；所述第二位置为每组弹性触点中第一触点与电池的第一极相分离以及第二触点与电池的第二极相分离时的位置；
用于向所述可变行程装置发送控制信号，以使所述可变行程装置控制所述电路板在第一位置和第二位置之间运动的控制电路，所述控制电路与所述可变行程装置连接。
2.根据权利要求1所述的电池模组的电压采样控制电路，其特征在于，所述可变行程装置包括可变行程螺线管。
3.根据权利要求2所述的电池模组的电压采样控制电路，其特征在于，所述可变行程螺线管包括第一可变行程杆和螺线管，其中，所述第一可变行程杆的一端与电路板固定连接，第一可变行程杆的另一端与螺线管固定连接，且所述螺线管与所述控制电路连接。
4.根据权利要求1所述的电池模组的电压采样控制电路，其特征在于，所述可变行程装置包括可变行程电磁铁。
5.根据权利要求4所述的电池模组的电压采样控制电路，其特征在于，所述可变行程电磁铁包括第二可变行程杆和电磁铁，所述第二可变行程杆的一端与电路板固定连接，所述第二可变行程杆的另一端与电磁铁固定连接，且所述电磁铁与所述控制电路连接。
6.根据权利要求1所述的电池模组的电压采样控制电路，其特征在于，所述可变行程装置的数量为两个。
7.一种电压采样控制电路的控制方法，应用于如权利要求1至6中任一项所述的电池模组的电压采样控制电路，其特征在于，所述控制方法包括：
采集所述电池模组中电池的电池参数，其中，所述电池参数包括温度值和电压值；
根据所述电池参数，向所述控制电路输出控制指令，使所述控制电路根据所述控制指令向所述可变行程装置输出控制信号，所述电路板从第一位置移动至所述第二位置，或者从所述第二位置移动至所述第一位置。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述电池参数，向所述控制电路输出控制指令的步骤，包括：
当所述电路板处于第二位置，且当所述温度值在一预设温度范围内且所述电压值在一预设电压范围内时，向所述控制电路输出第一控制指令，使所述控制电路根据所述第一控制指令向所述可变行程装置输出第一控制信号，所述电路板从第二位置运动至第一位置；
当所述电路板处于第一位置，且当所述温度值不在所述预设温度范围内或所述电压值不在所述预设电压范围内时，向所述控制电路输出第二控制指令，使所述控制电路根据所述第二控制指令向所述可变行程装置输出第二控制信号，所述电路板从第一位置运动至第二位置。
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- 2016-11-30 CN CN201611083822.6A patent/CN106505261B/zh active Active
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