CN106772082B - 一种单体电池的电压采集线断线检测方法 - Google Patents

一种单体电池的电压采集线断线检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种单体电池的电压采集线断线检测方法包括步骤：S1，从最低节单体电池开始依次排列序号，1号单体电池，2号单体电池，3号单体电池，…，(n‑1)号单体电池，n号单体电池；S2，闭合奇数号单体电池对应的诊断开关，断开偶数号单体电池对应的诊断开关，读取奇数号单体电池的电压值；S3，闭合偶数号单体电池对应的诊断开关，断开奇数号单体电池对应的诊断开关，读取偶数号单体电池的电压值；S4，若相邻的奇数号单体电池的电压值和偶数号单体电池的电压值均为0，则两个单体电池共用的电压采样线为故障，并上报故障信息。本发明的单体电池的电压采集线断线检测方法大大增强了诊断的可靠性及安全性。

Description

一种单体电池的电压采集线断线检测方法
技术领域
本发明涉及电压采集线检测领域，特别是涉及一种单体电池的电压采集线断线检测方法。
背景技术
在电池管理系统中，常常需要对电池组中单体电池的电压进行采集，以保证可以对单体电池的电压进行管理。而一般利用电压采集线对单体电池的电压进行采集。在产品使用的过程中，由于安装可靠性、振动、磨损、老化等因素会造成电压采集线故障，不仅不易被及时发现，电池系统的相关部分也可能处于失控状态，还会引发BMS的误动作，影响产品使用，甚至造成安全隐患。
目前，电池管理系统进行电压采样的时候，使用采样线连接的方式进行电池电压采集，在某一节电池采集线断开的情况下，系统将检测不到该接电池的电压，或检测到的电压值为错误值。这种情况下，如果没有可靠手段诊断出采集线的连接情况，将有可能误认为电池电压出现异常；并且，现有的电池管理系统断线检测不够全面，安全性较差。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种单体电池的电压采集线断线检测方法，可以安全、快捷地检测出电压采集线断线的情况。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种单体电池的电压采集线断线检测方法，电池组中的每节单体电池的正极分别通过电压采样线与对应的正极电压检测点连接，最低节单体电池的负极通过一参考电压采集线与对应的参考电压检测点连接，最高节单体电池的正极通过一总电压采集线与对应的总电压采集检测点连接，且每节单体电池的正极电压检测点与其负极电压检测点之间串联诊断支路，该诊断支路包括依次串联连接的检测电阻及诊断开关；该方法包括下述步骤：
S1，从最低节单体电池开始依次排列序号，1号单体电池，2号单体电池，3号单体电池，…，(n-1)号单体电池，n号单体电池；
S2，闭合奇数号单体电池对应的诊断开关，断开偶数号单体电池对应的诊断开关，读取奇数号单体电池的电压值；
S3，闭合偶数号单体电池对应的诊断开关，断开奇数号单体电池对应的诊断开关，读取偶数号单体电池的电压值；
S4，若相邻的奇数号单体电池的电压值和偶数号单体电池的电压值均为0，则两个单体电池共用的电压采样线为故障，并上报故障信息。
作为进一步优选的方案，还包括步骤：采集电池组的总电压。
作为进一步优选的方案，所述步骤S4还包括：若读取到(n-1)号单体电池的电压值不为0，n号单体电池的电压值为0时，则判断n号单体电池对应的电压采集线是否断线。
作为进一步优选的方案，所述判断n号单体电池对应的电压采集线是否断线的步骤具体为：
将所有单体电池通过电压采集线得到的电压值之和与电池组的总电压对比，若总电压减去电压值之和大于第一电压阈值，则n号单体电池对应的电压采集线为断线，否则，n号单体电池对应的电压值为0。
作为进一步优选的方案，所述步骤S4还包括：若读取到2号单体电池的电压值不为0，1号单体电池的电压值为0时，则判断参考电压采集线是否断线。
作为进一步优选的方案，所述判断参考电压采集线是否断线的步骤具体为：
将所有单体电池通过电压采集线得到的电压值之和与电池组的总电压对比，若总电压减去电压值之和大于第一电压阈值，则判断参考电压采集线为断线，否则1号单体电池的电压值为0。
作为进一步优选的方案，所述第一电压阈值为280mV～320mV。
作为进一步优选的方案，在步骤S1，从最低节单体电池开始依次排列序号之前，还包括步骤：判断每个诊断开关是否损坏。
作为进一步优选的方案，所述判断所有诊断开关是否损坏的具体步骤为：
S01，断开所有诊断开关，读取每个单体电池的电压值；
S02，闭合奇数号单体电池对应的诊断开关，断开偶数号单体电池对应的诊断开关，读取奇数号单体电池的电压值；
S03，对比两次对应的奇数号单体电池的电压值，若对应的奇数号单体电池的电压差值小于第二电压阈值，则相应的诊断开关出现故障，否则，相应的诊断开关没有故障；
S04，闭合偶数号单体电池对应的诊断开关，断开奇数号单体电池对应的诊断开关，读取偶数号单体电池的电压值；
S05，对比两次对应的偶数号单体电池的电压值，若对应的偶数号单体电池的电压差值小于第二电压阈值，则相应的诊断开关出现故障，否则，相应的诊断开关没有故障；
S06，确保每个诊断开关没有故障后，再进行电压采集线的断线检测。
作为进一步优选的方案，所述第二电压阈值为18mV～22mV。
本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：
1、本发明为一种单体电池的电压采集线断线检测方法，其只需先分别检测奇数号单体电池和偶数号单体电池的电压值，再判断相邻的单体电池的电压值是否为0，即可判断单体电池之间的电压采集线是否为故障。该检测方法大大增强了诊断的可靠性。
2、本发明的单体电池的电压采集线断线检测方法可以诊断所有的电压采集线，其中包括参考电压采集线也可以进行诊断；并且，该方法可以快速确定电压采集线断线的位置。
3、本发明在进行电压采集线诊断之前还设有对诊断开关是否故障进行检测，进一步提高该检测方法的可靠性及安全性。
附图说明
图1为本发明的单体电池的电压采集线断线检测方法的流程图；
图2为本发明的单体电池的电压采集线的检测系统的电路原理图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1。图1为本发明的单体电池的电压采集线断线检测方法的流程图。
本发明公开一种单体电池的电压采集线断线检测方法20，本检测方法是基于下述检测系统的。请参阅图2，图2为本发明的单体电池的电压采集线的检测系统的电路原理图。电池组中的每节单体电池的正极分别通过电压采样线与对应的正极电压检测点连接，最低节单体电池的负极通过一参考电压采集线与对应的参考电压检测点连接，最高节单体电池的正极通过一总电压采集线与对应的总电压采集检测点连接，且每节单体电池的正极电压检测点与其负极电压检测点之间串联诊断支路，该诊断支路包括依次串联连接的检测电阻及诊断开关。
在图2中，电池组包括有n个单体电池(Cell1、Cell2、…、Celln)；与每个单体电池的正极连接的电压采集线(B1、B2、…、Bn)，这里要说明的是，与单体电池的正极连接的电压采集线也是另一个单体电池的负极的电压采集线。例如，与单体电池Cell1的正极连接的电压检测线B1也是单体电池Cell2负极的电压检测线，与单体电池Cell2的正极连接的电压检测线B2也是单体电池Cell3负极的电压检测线。该检测系统还包括与每个单体电池对应的诊断开关(S1、S2、…、Sn)及诊断电阻R2。总电压检测线为单体电池Celln与IO端之间连接的线，IO端为总电压采集检测点。
该检测方法包括下述步骤：
S1，从最低节单体电池开始依次排列序号，1号单体电池，2号单体电池，3号单体电池，…，(n-1)号单体电池，n号单体电池；
S2，闭合奇数号单体电池对应的诊断开关，断开偶数号单体电池对应的诊断开关，读取奇数号单体电池的电压值；
S3，闭合偶数号单体电池对应的诊断开关，断开奇数号单体电池对应的诊断开关，读取偶数号单体电池的电压值；
S4，若相邻的奇数号单体电池的电压值和偶数号单体电池的电压值均为0，则两个单体电池共用的电压采样线为故障，并上报故障信息。
所述单体电池的电压检测线的检测方法还包括步骤：采集电池组的总电压。
所述步骤S4还包括：若读取到(n-1)号单体电池的电压值不为0，n号单体电池的电压值为0时，则判断n号单体电池对应的电压采集线是否断线。所述判断n号单体电池对应的电压采集线是否断线的步骤具体为：
将所有单体电池通过电压采集线得到的电压值之和与电池组的总电压对比，若总电压减去电压值之和大于第一电压阈值，则n号单体电池对应的电压采集线为断线，否则，n号单体电池对应的电压值为0。所述第一电压阈值为280mV～320mV。优选的，所述第一电压阈值为300mV。
所述步骤S4还包括：若读取到2号单体电池的电压值不为0，1号单体电池的电压值为0时，则判断参考电压采集线是否断线。所述判断参考电压采集线是否断线的步骤具体为：
将所有单体电池通过电压采集线得到的电压值之和与电池组的总电压对比，若总电压减去电压值之和大于第一电压阈值，则判断参考电压采集线为断线，否则1号单体电池的电压值为0。所述第一电压阈值为280mV～320mV。优选的，所述第一电压阈值为300mV。
在进行电压采集线诊断之前，也就是在步骤S1从最低节单体电池开始依次排列序号之前，还包括步骤：判断每个诊断开关是否损坏。所述判断所有诊断开关是否损坏的具体步骤为：
S01，断开所有诊断开关，读取每个单体电池的电压值；
S02，闭合奇数号单体电池对应的诊断开关，断开偶数号单体电池对应的诊断开关，读取奇数号单体电池的电压值；
S03，对比两次对应的奇数号单体电池的电压值，若对应的奇数号单体电池的电压差值小于第二电压阈值，则相应的诊断开关出现故障，否则，相应的诊断开关没有故障；
S04，闭合偶数号单体电池对应的诊断开关，断开奇数号单体电池对应的诊断开关，读取偶数号单体电池的电压值；
S05，对比两次对应的偶数号单体电池的电压值，若对应的偶数号单体电池的电压差值小于第二电压阈值，则相应的诊断开关出现故障，否则，相应的诊断开关没有故障；
S06，确保每个诊断开关没有故障后，再进行电压采集线的断线检测。
其中，所述第二电压阈值为18mV～22mV。优选地，第二电压阈值为20mV。
本发明为一种单体电池的电压采集线断线检测方法，其只需先分别检测奇数号单体电池和偶数号单体电池的电压值，再判断相邻的单体电池的电压值是否为0，即可判断单体电池之间的电压采集线是否为故障。该检测方法大大增强了诊断的可靠性。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，电池组中的每节单体电池的正极分别通过电压采样线与对应的正极电压检测点连接，最低节单体电池的负极通过一参考电压采集线与对应的参考电压检测点连接，最高节单体电池的正极通过一总电压采集线与对应的总电压采集检测点连接，且每节单体电池的正极电压检测点与其负极电压检测点之间串联诊断支路，该诊断支路包括依次串联连接的检测电阻及诊断开关；该方法包括下述步骤：
S1，从最低节单体电池开始依次排列序号，1号单体电池，2号单体电池，3号单体电池，…，(n-1)号单体电池，n号单体电池；
S2，闭合奇数号单体电池对应的诊断开关，断开偶数号单体电池对应的诊断开关，读取奇数号单体电池的电压值；
S3，闭合偶数号单体电池对应的诊断开关，断开奇数号单体电池对应的诊断开关，读取偶数号单体电池的电压值；
S4，若相邻的奇数号单体电池的电压值和偶数号单体电池的电压值均为0，则两个单体电池共用的电压采样线为故障，并上报故障信息；
其中，在步骤S1，从最低节单体电池开始依次排列序号之前，还包括步骤：判断每个诊断开关是否损坏；
所述判断每个诊断开关是否损坏的具体步骤为：
S01，断开所有诊断开关，读取每个单体电池的电压值；
S02，闭合奇数号单体电池对应的诊断开关，断开偶数号单体电池对应的诊断开关，读取奇数号单体电池的电压值；
S03，对比两次对应的奇数号单体电池的电压值，若对应的奇数号单体电池的电压差值小于第二电压阈值，则相应的诊断开关出现故障，否则，相应的诊断开关没有故障；
S04，闭合偶数号单体电池对应的诊断开关，断开奇数号单体电池对应的诊断开关，读取偶数号单体电池的电压值；
S05，对比两次对应的偶数号单体电池的电压值，若对应的偶数号单体电池的电压差值小于第二电压阈值，则相应的诊断开关出现故障，否则，相应的诊断开关没有故障；
S06，确保每个诊断开关没有故障后，再进行电压采集线的断线检测。
2.根据权利要求1所述的单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，还包括步骤：采集电池组的总电压。
3.根据权利要求2所述的单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：若读取到(n-1)号单体电池的电压值不为0，n号单体电池的电压值为0时，则判断n号单体电池对应的电压采集线是否断线。
4.根据权利要求3所述的单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，所述判断n号单体电池对应的电压采集线是否断线的步骤具体为：
将所有单体电池通过电压采集线得到的电压值之和与电池组的总电压对比，若总电压减去所有单体电池的电压值之和大于第一电压阈值，则n号单体电池对应的电压采集线为断线，否则，n号单体电池对应的电压值为0。
5.根据权利要求2所述的单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：若读取到2号单体电池的电压值不为0，1号单体电池的电压值为0时，则判断参考电压采集线是否断线。
6.根据权利要求5所述的单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，所述判断参考电压采集线是否断线的步骤具体为：
将所有单体电池通过电压采集线得到的电压值之和与电池组的总电压对比，若总电压减去所有单体电池的电压值之和大于第一电压阈值，则判断参考电压采集线为断线，否则1号单体电池的电压值为0。
7.根据权利要求4或6所述的单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，所述第一电压阈值为280mV～320mV。
8.根据权利要求1所述的单体电池的电压采集线断线检测方法，其特征在于，所述第二电压阈值为18mV～22mV。
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