CN109633462B - 电池管理系统中电池电压状态检测方法及检测系统和电池管理系统 - Google Patents

电池管理系统中电池电压状态检测方法及检测系统和电池管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电池管理系统中电池电压状态检测方法及其检测系统和电池管理系统，电池管理系统中电池电压状态检测方法包括如下步骤：基于电池电路，建立电池电压值和多个检测点的电压值的等量换算关系；实时检测电池电压值和多个检测点的电压值；对实时获取的电池电压值和多个检测点的电压值进行等量换算并比对；若电池电压值和多个检测点的电压值经等量换算后相等，则判断系统正常；若电池电压值和多个检测点的电压值等量换算后存在不等值，则该不等值所对应的电压检测点异常。本发明的电池管理系统中电池电压状态检测方法，不仅可方便的监测电池电压是否存在异常，还可快速定位出发生异常的位置，具有较强的实用性。

Description

电池管理系统中电池电压状态检测方法及检测系统和电池管 理系统
技术领域
本发明涉及电池管理系统技术领域，特别涉及一种电池管理系统中电池电压状态检测方法，本发明还涉及一种电池管理系统中电池电压状态检测系统，以及应用有该电池管理系统中电池电压状态检测系统的电池管理系统。
背景技术
随着人们环保意识的提高以及国家的推广，采用电能作为动力的新能源车辆越来越受到欢迎。作为新能源车辆的核心零部件，动力电池的性能直接影响这电动汽车使用性能和成本。电池管理系统作为一种实时检测动力电池工作状态、保证电池安全可靠的工作、延长电池循环寿命的工具，该电池管理系统的优劣直接影响电动汽车的使用成本及新能源车辆行驶的安全性。
目前电池管理系统中通过电芯电压总和检测、PACK(封装)点电压检测、绝缘点电压检测来判断电池电压是否正常，具体的是通过比较电芯电压总和PACK点电压进行比较，如果两者相同，则说明电池的电压状态正常，如果两者电压不相同，则说明电池的电压状态异常，电池有故障发生。通过这种方法可检测出电池电压是否正常，但当电压的状态异常时，难以确定哪个检测点发生了故障。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电池管理系统中电池电压状态检测方法，以能够检测电池电压是否正常，并能够同时确定发生故障的检测点的位置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电池管理系统中电池电压状态检测方法，该方法包括如下步骤：
等量关系建立步骤，基于电池电路，建立电池电压值和多个检测点的电压值的等量换算关系；
电压检测步骤，实时检测所述电池电压值和多个检测点的电压值；
比对步骤，基于等量换算关系，对实时获取的所述电池电压值和多个检测点的电压值进行等量换算并比对；
状态判定步骤，若所述电池电压值和多个检测点的电压值经等量换算后相等，则判断系统正常；若所述电池电压值和多个检测点的电压值等量换算后存在不等值，则该不等值所对应的电压检测点异常。
进一步的，其特征在于：所述多个检测点包括PACK电压检测点以及绝缘检测点。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明所述的电池管理系统中电池电压状态检测方法，通过建立电池电压值和多个检测点的电压值的等量换算关系，不仅可以通过电压值与检测点的电压值经等量换算后比较是否相等来判断电池电压是否正常，还可通过定位不等值得电压检测点而判断发生异常的位置。
本发明的另一目的在于提出一种电池管理系统中电池电压状态检测系统，其包括：
主控单元；
电压检测单元，所述电压检测单元构成对电池电压值以及多个检测点的电压值的检测，并将检测的电池电压值和检测点的电压值输送给主控单元，由所述主控单元基于电池电压值和多个检测点的电压值的等量换算关系，对实时检测的电池电压值和检测点的电压值进行等量换算；
比较单元，由所述主控单元控制，以对换算后的所述电池电压值和多个检测点的电压值进行比对。
进一步的，所述电压检测单元包括对电池电压进行检测的电池电压检测模块，对PACK电压进行检测的PACK电压检测模块，以及对绝缘点处电压进行检测的绝缘点电压检测模块。
此外，本发明还提供了一种电池管理系统，该系统加载有如上述所述的电池电压状态检测系统。
本发明的电池管理系统中电池电压状态检测系统以及电池管理系统与上述的电池管理系统中电池电压状态检测方法具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一所述的等效电路图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
本实施例涉及一种电池管理系统中电池电压状态检测方法，该电池管理系统中电池电压状态检测方法包括如下步骤：
等量关系建立步骤，基于电池电路，建立电池电压值和多个检测点的电压值的等量换算关系；
电压检测步骤，实时检测所述电池电压值和多个检测点的电压值；
比对步骤，基于等量换算关系，对实时获取的所述电池电压值和多个检测点的电压值进行等量换算并比对；
状态判定步骤，若所述电池电压值和多个检测点的电压值经等量换算后相等，则判断系统正常；若所述电池电压值和多个检测点的电压值等量换算后存在不等值，则该不等值所对应的电压检测点异常。
作为该电池电压状态检测方法各步骤的一个示例，其中为了便于解释说明，本实施例的多个检测点具体包括第一绝缘检测点、第二绝缘检测点以及PACK电压检测点，当然，设置更多的绝缘检测点也是可行的。
为了进性量化说明，本实施例中，将各绝缘检测点、PACK电压检测点将电池及多个检测点之间的电路关系简化为等效电路。该等效电路具体如图1所示，其包括电池，以及依次与电池构成串联的电阻R1、R2、R3及R4，在电池的两端和各电阻之间还设有启闭开关，并在电阻R2、R3之间进行了接地连接。
在该等效电路上还设有对电阻R1和R2之间的第一绝缘检测点的电压进行检测的第一绝缘点电压检测模块，对电阻R3和R4之间的第二绝缘检测点的电压进行检测的第二绝缘点电压检测模块，对电池与R1之间的PACK电压检测点的电压进行检测的PACK电压检测模块，以及对电池的电压进行检测的电池电压检测模块。
首先建立等量换算过程如下，由图中电路可知，当电池电压状态正常时，第一绝缘检测点处的理论电压值：
Figure GDA0002675238090000041
第二绝缘检测点处的理论电压值：
Figure GDA0002675238090000042
PACK电压检测点的理论电压值：
U3＝U0；
其中，U0为电池的电压。
将上述R1、R2、R3、R4设定为等值，需要说明的是，该设定不影响等式存在，只影响各电压值前的数值系数，只是为了进一步的简化。
此时，显然有如下等量换算关系：
U0＝4/3*U1＝4*U2＝U3；
U0＝U3＝U1+U2；
电压检测步骤，实时检测所述电池电压值和多个检测点的电压值。本实施例中，即为具体实时获取电池的实际电压值U00，第一绝缘检测点的实际电压值U11，第二绝缘检测点处的实际电压值U22，以及PACK电压检测点的实际电压值U33。
比对步骤，本实施例中，该比对步骤即为具体将U00、U11、U2、U33的数值进行比较。
状态判定步骤，本实施例中，若U00＝4/3*U11＝4*U22＝U33，则说明该电池处于正常状态；若U00、4/3*U11、4*U22以及U33存在不相等的情况，则说明该电池处于异常状态，且可根据不相等的值方便的判断电压异常点，比如若4/3*U11与其它三处的值不相等，则说明第一绝缘检测点处存在异常。
综上所述，本实施例的电池管理系统中电池电压状态检测方法不仅可检测电池电压是否存在异常，若电压存在异常时，还可方便的定位出发生异常的检测点，以便于快速解决该异常，具有较好的实用性。
实施例二
本实施例涉及一种电池管理系统中电池电压状态检测系统，其包括主控单元，还包括电压检测单元以及比较单元。
其中，电压检测单元用于构成对电池电压值以及多个检测点的电压值的检测，并将检测的电池电压值和检测点的电压值输送给主控单元。具体于本实施例中，其包括用于测量电池的实际电压值U00的电池电压检测模块、测量第一绝缘检测点的实际电压值U11的第一绝缘检测点电压检测模块，测量第二绝缘检测点处的实际电压值U22的第二绝缘检测点电压检测模块，以及检测PACK电压检测点的实际电压值U33的PACK点电压检测模块，各模块将检测得到的电压值输送给主控单元。该电压检测单元的具体实现可参考现有用于检测各绝缘点和PACK点电压及电池电压的电压检测模块。
主控单元基于电池电压值和多个检测点的电压值的等量换算关系，对实时检测的电池电压值和检测点的电压值进行等量换算，其具体可由现有电池管理系统的主控芯片实现。
比较单元可被所述主控单元控制，以对换算后的所述电池电压值和多个检测点的电压值进行比对，其具体也可电池管理系统的主控芯片实现。
实施例三
本实施例涉及一种电池管理系统，该系统加载有如实施例二所述的电池管理系统中电池电压状态检测系统。
本实施例的电池管理系统，通过加载如实施例二所述的电池管理系统，不仅可方便的检测电池电压是否存在异常，还可方便的定位出异常点，以便于快速排除故障。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电池管理系统中电池电压状态检测方法，其特征在于：于电池电路上依次与电池构成串联的电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4，在所述电池的两端和各电阻之间还设有启闭开关，并在所述电阻R2和所述电阻R3之间进行了接地连接；所述方法包括如下步骤：
等量关系建立步骤，基于电池电路，建立电池电压值U0和PACK电压检测点的电压值U3、设于所述电阻R1和所述电阻R2之间的第一绝缘检测点的电压值U1，以设于所述电阻R3和所述电阻R4之间的第二绝缘检测点的电压值U2的等量换算关系：U0＝4/3*U1＝4*U2＝U3；电压检测步骤，实时检测所述电池电压值和三个检测点的电压值；
比对步骤，基于等量换算关系，对实时获取的所述电池电压值U0和的电压值进行等量换算并比对；
状态判定步骤，若所述电池电压值和多个检测点的电压值经等量换算后相等，则判断系统正常；若所述电池电压值和三个检测点的电压值等量换算后存在不等值，则该不等值所对应的电压检测点异常。
2.一种电池管理系统中电池电压状态检测系统，其特征在于，于电池电路上依次设有与电池构成串联的电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4，在所述电池的两端和各电阻之间还设有启闭开关，并在所述电阻R2和所述电阻R3之间进行了接地连接；该系统包括：
主控单元；
电压检测单元，所述电压检测单元构成对电池电压值以及三个检测点的电压值的检测，并将检测的电池电压值和检测点的电压值输送给主控单元；
比较单元，由所述主控单元控制，以对换算后的所述电池电压值和三个检测点的电压值进行比对；
且所述主控单元在对电池电压状态进行检测时执行如下步骤：
等量关系建立步骤，基于电池电路，建立电池电压值U0和PACK电压检测点的电压值U3、设于所述电阻R1和所述电阻R2之间的第一绝缘检测点的电压值U1，以设于所述电阻R3和所述电阻R4之间的第二绝缘检测点的电压值U2的等量换算关系：U0＝4/3*U1＝4*U2＝U3；
电压检测步骤，实时检测所述电池电压值和三个检测点的电压值；
比对步骤，基于等量换算关系，对实时获取的所述电池电压值U0和的电压值进行等量换算并比对；
状态判定步骤，若所述电池电压值和多个检测点的电压值经等量换算后相等，则判断系统正常；若所述电池电压值和三个检测点的电压值等量换算后存在不等值，则该不等值所对应的电压检测点异常。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统中电池电压状态检测系统，其特征在于：所述电压检测单元包括对电池电压进行检测的电池电压检测模块，对PACK电压进行检测的PACK电压检测模块，以及对绝缘点处电压进行检测的绝缘点电压检测模块。
4.一种电池管理系统，其特征在于:该系统加载有如权利要求2或3所述的电池管理系统中电池电压状态检测系统。
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