CN110515007A - 一种电池故障检测电路及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池故障检测电路，包括差动比例运算电路和比较器电路；差动比例运算电路的输入端作为电池故障检测电路的输入端，用于检测第一电池单元的两端电压与第二电池单元的两端电压的电压差值；比较器电路的输入端与差动比例运算电路的输出端连接，比较器电路的输出端作为电池故障检测电路的输出端，用于比较电压差值与预设阈值的大小，并在电压差值大于预设阈值时输出故障信号。本申请实现了对电池故障的硬件检测，极大地方便了检测人员的使用，无需进行代码维护等作业，并且有效避免了因代码错误而导致误检的情况，提高了检测结果的可靠性。本申请还公开了一种电池故障检测设备，同样具有上述有益效果。

Description

一种电池故障检测电路及设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种电池故障检测电路及设备。

背景技术

电源是任何电路系统中均必不可少的重要能源器件，特别是在核岛应用中，需要使用大量高能量的电池作为能量来源，因此电池故障的检测更是至关重要。然而，现有技术中针对电池故障的相关检测产品一般均以软件检测手段为主，不仅需要专业的技术人员进行软操作和代码维护，而且可靠性较差。鉴于此，提供一种解决上述问题的方案是目前本领域技术人员需要重点关注的。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电池故障检测电路及设备，以便有效提高操作便利性以及检测结果的可靠性。其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种电池故障检测电路，包括差动比例运算电路和比较器电路；

所述差动比例运算电路的输入端作为所述电池故障检测电路的输入端，用于检测第一电池单元的两端电压与第二电池单元的两端电压的电压差值；

所述比较器电路的输入端与所述差动比例运算电路的输出端连接，所述比较器电路的输出端作为所述电池故障检测电路的输出端，用于比较所述电压差值与预设阈值的大小，并在所述电压差值大于所述预设阈值时输出故障信号。

可选地，所述差动比例运算电路包括用于检测所述第一电池单元的两端电压的第一差动比例运算模块、用于检测所述第二电池单元的两端电压的第二差动比例运算模块、第三差动比例运算模块以及第四差动比例运算模块；所述第一差动比例运算模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的反相输入端、所述第四差动比例运算模块的正相输入端连接；所述第二差动比例运算模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的正相输入端、所述第四差动比例运算模块的反相输入端连接。

可选地，所述差动比例运算电路还包括第一滤波模块和第二滤波模块；

所述第一差动比例运算模块的输出端与所述第一滤波模块的输入端连接，所述第一滤波模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的反相输入端、所述第四差动比例运算模块的正相输入端连接；所述第二差动比例运算模块的输出端与所述第二滤波模块的输入端连接，所述第二滤波模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的正相输入端、所述第四差动比例运算模块的反相输入端连接。

可选地，所述比较器电路包括第一比较器电路和第二比较器电路，所述预设阈值包括第一预设阈值和第二预设阈值，所述第一预设阈值高于所述第二预设阈值；所述第一比较器电路用于检测所述电压差值是否大于所述第一预设阈值；若是，则输出开路故障信号；若否，则所述第二比较器电路用于检测所述电压差值是否大于所述第二预设阈值，若是，则输出老化故障信号。

可选地，所述第一比较器电路包括第一比较器模块和第二比较器模块；所述第一比较器模块的正相输入端与所述第三差动比例运算模块的输出端连接，所述第一比较器模块的反相输入端与第一基准电压源连接；所述第一基准电压源的基准电压值为所述第一预设阈值；所述第二比较器模块的正相输入端与所述第四差动比例运算模块的输出端连接，所述第二比较器模块的反相输入端与所述第一基准电压源连接；所述第一比较器模块的输出端与所述第二比较器模块的输出端并联，用于输出所述开路故障信号。

可选地，所述第二比较器电路包括第三比较器模块和第四比较器模块；所述第三比较器模块的正相输入端与所述第三差动比例运算模块的输出端连接，所述第三比较器模块的反相输入端与第二基准电压源连接；所述第二基准电压源的基准电压值为所述第二预设阈值；所述第四比较器模块的正相输入端与所述第四差动比例运算模块的输出端连接，所述第四比较器模块的反相输入端与所述第二基准电压源连接；所述第三比较器模块的输出端与所述第四比较器模块的输出端并联，用于输出所述老化故障信号。

可选地，还包括第三比较器电路；所述第三比较器电路的正相输入端与所述第一差动比例运算模块的输出端连接，所述第三比较器电路的反相输入端接地，用于检测所述第一电池单元是否短路，若是，则输出短路故障信号。

第二方面，本申请公开了一种电池故障检测设备，包括微处理器、开关电路、故障报警电路以及如权利要求1所述的电池故障检测电路；

所述开关电路的第一端与待测电池单元组连接，所述开关电路的第二端与所述差动比例运算电路的输入端连接；所述微处理器分别与所述开关电路中各个开关的控制端连接，用于控制各个所述开关的通断；所述故障报警电路的输入端与所述电池故障检测电路的输出端连接，用于根据所述故障信号进行故障报警。

可选地，还包括串行移位寄存器，所述微处理器通过所述串行移位寄存器分别与所述开关电路中各个开关的控制端连接；所述串行移位寄存器用于将所述微处理器输出的开关控制信号逐次移位，以便逐次将所述待测电池单元组中的相邻两个电池单元接入所述电池故障检测电路。

可选地，所述故障报警电路包括依次连接的第一隔离比较电路、延时调节电路、第二隔离比较电路和报警器驱动电路；所述延时调节电路用于对所述故障信号进行延时调节，包括串联的可调电阻与延时电容，所述可调电阻的第一端作为所述延时调节电路的输入端，所述可调电阻的第二端与所述延时电容连接，并作为所述延时调节电路的输出端，所述延时电容的另一端接地；所述第一隔离比较电路和所述第二隔离比较电路用于对所述延时调节电路进行电平隔离，所述报警器驱动电路用于驱动报警器进行报警。

本申请公开的电池故障检测电路包括差动比例运算电路和比较器电路；所述差动比例运算电路的输入端作为所述电池故障检测电路的输入端，用于检测第一电池单元的两端电压与第二电池单元的两端电压的电压差值；所述比较器电路的输入端与所述差动比例运算电路的输出端连接，所述比较器电路的输出端作为所述电池故障检测电路的输出端，用于比较所述电压差值与预设阈值的大小，并在所述电压差值大于所述预设阈值时输出故障信号。。

由此可见，本申请利用由差动比例运算电路和比较器电路构成的电池故障检测电路，即可实现对电池故障的硬件检测。其中，差动比例运算电路可对电池单元的电压差值进行检测，进而由比较器电路将电压差值与预设阈值进行比较判断，以便在电压差值大于预设阈值即电池故障时输出故障信号。相比于现有技术中的软件检测方法，本申请所提供的电池故障检测电路极大地方便了检测人员的使用，无需进行代码维护等作业，并且有效避免了因代码错误而导致误检的情况，提高了检测结果的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请公开的电池故障检测电路的一种结构框图；

图2为本申请公开的电池故障检测电路中一种具体实施方式的电路结构图；

图3为本申请公开的电池故障检测电路中另一种具体实施方式的电路结构图；

图4为本申请所公开的电池故障检测设备中一种具体实施方式中的结构框图；

图5为本申请所公开的电池故障检测设备中另一具体实施方式中的结构框图；

图6为本申请所公开的开关电路在一种具体实施方式中的电路结构图；

图7为本申请所公开的故障报警电路中一种具体实施方式的电路结构图。

具体实施方式

本申请的核心在于提供一种电池故障检测电路及设备，以便有效地提高操作便利性和检测结果的可靠性。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开了一种电池故障检测电路，参照图1所示，该电路包括差动比例运算电路1和比较器电路2；

差动比例运算电路1的输入端作为电池故障检测电路的输入端，用于检测第一电池单元的两端电压与第二电池单元的两端电压的电压差值△U；

比较器电路2的输入端与差动比例运算电路1的输出端连接，比较器电路2的输出端作为电池故障检测电路的输出端，用于比较电压差值△U与预设阈值的大小，并在所述电压差值大于所述预设阈值时输出故障信号。

具体地，本申请具体是主要以硬件电路而实现电池故障检测的，所公开的电池故障检测电路包括差动比例运算电路1和比较器电路2。其中，差动比例运算电路1主要由运算放大器构成，用于与待检测的电池单元(包括第一电池单元和第二电池单元)连接，通过进行减法运算，可检测出电池单元的电池电压，并进而检测出两个电池单元的电压差值△U；比较器电路2主要由比较器构成，其输入端与差动比例运算电路1的输出端连接，可将差动比例运算电路1输出的电压差值△U与预设阈值进行比较，并输出对应的故障信号。

容易理解的是，一般在实际使用中，电池模块都是由多个统一标准的电池单元构成的。正常情况下，各个电池单元的电池电压应当相差不大。当某一电池单元发生故障时，例如电池老化导致电量显著下降，又或者电池开路导致测得的电池电压实际上变为了开路电压而显著上升，都会令两个电池单元的电压差值△U偏大。当电池差值△U大于了预设阈值时，比较器电路2将输出故障信号，根据故障信号可判定此时接受检测的电池单元中必定有一个出现了故障。

需要说明的是，本申请中所说的电池单元(包括第一电池单元和第二电池单元)，既可以为单节电池，也可以为相关领域中专用的、由多节电池构成的电池模块，本申请对此并不进行限定。

可见，本申请利用由差动比例运算电路1和比较器电路2构成的电池故障检测电路，即可实现对电池故障的硬件检测。其中，差动比例运算电路1可对电池单元的电压差值△U进行检测，进而由比较器电路2将电压差值△U与预设阈值进行比较判断，以便在电压差值△U大于预设阈值即电池故障时输出故障信号。相比于现有技术中的软件检测方法，本申请所提供的电池故障检测电路极大地方便了检测人员的使用，无需进行代码维护等作业，并且有效避免了因代码错误而导致误检的情况，提高了检测结果的可靠性。

请参考图2，图2为本申请所公开的电池故障检测电路的一种具体实施方式中的电路结构图。

如图2所示，在上述内容的基础上，本申请所提供的电池故障检测电路，作为一种具体实施例，差动比例运算电路1包括用于检测第一电池单元的两端电压的第一差动比例运算模块11、用于检测第二电池单元的两端电压的第二差动比例运算模块12、第三差动比例运算模块13以及第四差动比例运算模块14；第一差动比例运算模块11的输出端分别与第三差动比例运算模块13的反相输入端、第四差动比例运算模块14的正相输入端连接；第二差动比例运算模块12的输出端分别与第三差动比例运算模块13的正相输入端、第四差动比例运算模块14的反相输入端连接。

具体地，在本实施例中，差动比例运算电路1具体包括四个差动比例运算模块。差动比例运算模块由运算放大器构成，又称为减法运算电路，输出结果为两个输入端输入信号的差值。其中，第一差动比例运算模块11和第二差动比例运算模块12的输入端作为差动比例运算电路1的输入端，或称为检测端；第三差动比例运算模块13和第四差动比例运算模块14的输出端作为差动比例运算电路1的输出端。

具体地，如图2所示，电阻R1、R2、R3、R4以及电容C1和运放A1构成了第一差动比例运算模块11；电阻R5、R6、R7、R8以及电容C2和运放A2构成了第二差动比例运算模块12；电阻R9、R10、R11以及电容C3和运放A3构成了第三差动比例运算模块13；电阻R12、R13、R14以及电容C4和运放A4构成了第四差动比例运算模块14。本领域技术人员可以根据实际应用情况自行选择并设置各个元器件的参数与型号，本申请对此并不进行限定。

第一差动比例运算模块11用于检测第一电池单元的两端电压U1，其反相输入端和正相输入端分别用于与第一电池单元的正极和负极连接。第二差动比例运算模块12用于检测第二电池单元的两端电压U2，其反相输入端和正相输入端分别用于与第二电池单元的正极和负极连接。

其中，具体地，所说的第一电池单元和第二电池单元可具体为串联的两个相邻电池单元，不妨设第一电池单元的负极与第二电池单元的正极连接，则，第一差动比例运算模块11的反相输入端可进一步与第二差动比例运算模块13的正相输入端并接，以便作为同一个检测端与两个电池单元的公共端连接。

第三差动比例运算模块13的正相输入端与第一差动比例运算模块11的输出端连接，因此输入的是第一电池单元的两端电压U1的检测信号；反相输入端与第二差动比例运算模块12的输出端连接，因此输入的是第二电池单元的两端电压U2的检测信号。由此，第三差动比例运算模块13的输出信号为k1(U1-U2)，其中，k1为第一比例系数。同理，第四差动比例运算模块14的输出信号为k2(U2-U1)，其中，k2为第二比例系数。当然，优选地，可令上下两支电路结构对称，即令k1＝k2。

由于比较器电路2一般针对的是正压的比较，因此，本申请公开的差动比例运算电路1生成了两个电压差值，分别是所说的k1(U1-U2)和k2(U2-U1)，当U1>U2时，可利用k1(U1-U2)进行故障检测；当U1<U2时，可利用k2(U2-U1)进行故障检测。

在上述内容的基础上，本申请所提供的电池故障检测电路，作为一种优选实施例，比较器电路2包括第一比较器电路21和第二比较器电路22，预设阈值包括第一预设阈值和第二预设阈值，第一预设阈值高于第二预设阈值；第一比较器电路21用于检测电压差值△U是否大于第一预设阈值；若是，则输出开路故障信号；若否，则第二比较器电路用于检测电压差值△U是否大于第二预设阈值，若是，则输出老化故障信号。

具体地，在本实施例中，所说的预设阈值具体为两个：作为开路故障判断依据的第一预设阈值以及作为老化故障判断依据的第二预设阈值。当然，由于开路电压显著大于一个电池单元的两端电压，因此第一预设阈值高于第二预设阈值。例如，第一预设阈值可具体取为一个电池单元的额定电压的两倍，而第二预设阈值可具体取为一个电池单元的额定电压的二分之一。

在上述内容的基础上，本申请所提供的电池故障检测电路，作为一种优选实施例，第一比较器电路21包括第一比较器模块211和第二比较器模块212；第一比较器模块211的正相输入端与第三差动比例运算模块13的输出端连接，第一比较器模块211的反相输入端与第一基准电压源Ref1连接；第一基准电压源Ref1的基准电压值为第一预设阈值；第二比较器模块212的正相输入端与第四差动比例运算模块14的输出端连接，第二比较器模块212的反相输入端与第一基准电压源Ref1连接；第一比较器模块211的输出端与第二比较器模块212的输出端并联，用于输出开路故障信号。

具体如图2所示，电阻R15、R16和二极管D1、D2以及比较器U1构成了第一比较器模块211；电阻R17、R18和二极管D3、D4以及比较器U2构成了第二比较器模块212。其中，二极管D1用于保障正相输入端的输入信号为正压。

如图2所示，在本实施例中，第一比较器模块211主要用于将k1(U1-U2)与第一预设阈值进行比较，而第二比较器模块212则主要用于将k2(U2-U1)与第一预设阈值进行比较。第一比较器模块211与第二比较器模块212的输出端并接，两者中只要有一个输出开路故障信号，则第一比较器电路21就会输出开路故障信号。例如，当第一电池单元开路时，U1显著大于U2，则k1(U1-U2)大于第一预设阈值，第一比较器模块211输出开路故障信号，第二比较器模块212输出正常，则第一比较器电路21输出开路故障信号。

在上述内容的基础上，本申请所提供的电池故障检测电路，作为一种优选实施例，第二比较器电路22包括第三比较器模块221和第四比较器模块222；第三比较器模块221的正相输入端与第三差动比例运算模块13的输出端连接，第三比较器模块221的反相输入端与第二基准电压源Ref2连接；第二基准电压源Ref2的基准电压值为第二预设阈值；第四比较器模块222的正相输入端与第四差动比例运算模块14的输出端连接，第四比较器模块222的反相输入端与第二基准电压源Ref2连接；第三比较器模块221的输出端与第四比较器模块222的输出端并联，用于输出老化故障信号。

具体地，如图2所示，电阻R19、R20和二极管D5、D6以及比较器U3构成了第三比较器模块221；电阻R21、R22和二极管D7、D8以及比较器U4构成了第四比较器模块222。

类似地，第三比较器模块221主要用于将k1(U1-U2)与第二预设阈值进行比较，而第四比较器模块222则主要用于将k2(U2-U1)与第二预设阈值进行比较。第三比较器模块221与第四比较器模块222的输出端并接，两者中只要有一个输出老化故障信号，则第二比较器电路22就会输出老化故障信号。例如，当第一电池单元老化时，U1显著小于U2，则k2(U2-U1)大于第二预设阈值，第四比较器模块222输出老化故障信号，第三比较器模块221输出正常，则第二比较器电路22输出老化故障信号。

请参考图3，图3为本申请所公开的电池故障检测电路的另一种具体实施方式中的电路结构图。

如图3所示，在上述内容的基础上，本申请所提供的电池故障检测电路，作为一种优选实施例，差动比例运算电路1还包括第一滤波模块15和第二滤波模块16；第一差动比例运算模块11的输出端与第一滤波模块15的输入端连接，第一滤波模块15的输出端分别与第三差动比例运算模块13的反相输入端、第四差动比例运算模块14的正相输入端连接；第二差动比例运算模块12的输出端与第二滤波模块16的输入端连接，第二滤波模块16的输出端分别与第三差动比例运算模块13的正相输入端、第四差动比例运算模块14的反相输入端连接。

具体地，本实施例中，进一步通过第一滤波模块15和第二滤波模块16对电路进行了滤波处理。其中，所说的滤波模块可具体包括串联的滤波电阻和滤波电容，滤波电阻与滤波电容的公共端作为滤波模块的输出端，滤波电阻的另一端作为滤波电路的输入端，滤波电容的另一端接地。如图3所示，滤波电阻Rc1和滤波电容Cr1构成了第一滤波模块15；滤波电阻Rc2和滤波电容Cr2构成了第二滤波模块16。

此外，还可以利用二极管构成限幅模块，对第一差动比例运算模块11和第二差动比例运算模块12进行输入限幅保护。如图3所示，二极管D9、D10、D11、D12将第一差动比例运算模块11两个输入端的输入电压限制在-15v～+15v之间，类似地，二极管D13、D14、D15、D16将第二差动比例运算模块12两个输入端的输入电压也限制在-15v～+15v之间。

在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，本申请所提供的电池故障检测电路还包括第三比较器电路23；第三比较器电路23的正相输入端与第一差动比例运算模块11的输出端连接，第三比较器电路23的反相输入端接地，用于检测第一电池单元是否短路，若是，则输出短路故障信号。

具体地，在本实施例中，电池故障检测电路还可以进行短路故障检测。由此，第三比较器电路23将第一差动比例运算模块11的检测信号与零电位进行比较，并在第一电池单元短路时输出短路故障信号。容易理解的是，只针对第一电池单元进行短路故障检测即可，至于第二电池单元是否短路故障可结合比较器电路2的输出结果得出结论。如图3所示，电阻R23、R24和二极管D17、D18以及比较器U5构成了第三比较器电路23。

下面对本申请提供的电池故障检测获取设备进行介绍，下文描述的电池故障检测设备与上文描述的电池故障检测电路可相互对应参照。

图4为本申请实施例所提供的电池故障检测设备在一种具体实施方式中的结构框图，参照图4所示，电池故障检测设备可以包括微处理器401、开关电路402、故障报警电路403以及如上所介绍的任一种电池故障检测电路404；

其中，开关电路402的第一端与待测电池单元组连接，开关电路402的第二端与差动比例运算电路11的输入端连接；微处理器401分别与开关电路402中各个开关的控制端连接，用于控制各个开关的通断；故障报警电路403的输入端与电池故障检测电路404的输出端连接，用于根据故障信号进行故障报警。

可见，本申请利用由差动比例运算电路1和比较器电路2构成的电池故障检测电路，即可实现对电池故障的硬件检测。其中，差动比例运算电路1可对电池单元的电压差值△U进行检测，进而由比较器电路2将电压差值△U与预设阈值进行比较判断，以便在电压差值△U大于预设阈值即电池故障时输出故障信号。相比于现有技术中的软件检测方法，本申请所提供的电池故障检测电路极大地方便了检测人员的使用，无需进行代码维护等作业，并且有效避免了因代码错误而导致误检的情况，提高了检测结果的可靠性。

请参考图5，图5为本申请所提供的电池故障检测设备在另一具体实施方式中的结构框图。

在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，本申请所提供的电池故障检测设备还包括串行移位寄存器405，微处理器401通过串行移位寄存器405分别与开关电路402中各个开关的控制端连接；串行移位寄存器405用于将微处理器401输出的开关控制信号逐次移位，以便逐次将待测电池单元组中的相邻两个电池单元接入电池故障检测电路404。

具体地，在本实施例中，还可以利用串行移位寄存器405对微处理器401的控制信号自动进行移位处理，以便自动对各个电池单元依次进行检测。下面将结合图6对串行移位寄存器405进行介绍。图6为本申请所提供的开关电路在一个具体实施方式中的电路结构图。

本申请中，开关电路402中的各个开关可以采用各类型的开关器件，在本实施例中，具体可以选择继电器。不妨设待测电池单元组共有9个串联的电池单元：E1、E2、…、E9；则开关电路402中共有10个继电器开关：Relay0、Relay1、…、Relay9，Relay0～Relay8分别依次连接在各个电池单元的正极，Relay9连接在E9的负极，各个继电器开关的另一端用于连接电池故障检测电路404。

在本申请所提供的电池故障检测电路404中，可单次对接入电路的两个相邻的电池单元进行检测。因此，微处理器401发送至10个继电器开关的控制信号中只有3个是闭合信号(不妨设为高电平，用数字1表示)，其余均为断开信号(不妨设为低电平，用数字0表示)，则首先可将电池单元E1和电池单元E2接入电池故障检测电路402中，则微处理器401发送至各个继电器开关的控制信号为1110000000，此时电池故障检测电路402对电池单元E1和E2进行检测；在串行移位寄存器405的下一个脉冲周期，串行移位寄存器405将微处理器401的控制信号进行移位处理，以右移位为例，移位后实际上发送至各个继电器开关的控制信号为0111000000，则此时电池故障检测电路402对电池单元E2和E3进行检测；依次类推…

请参考图7，图7为本申请所公开的故障报警电路中一种具体实施方式的电路结构图。

如图7所示，本申请所提供的电池故障检测设备在上述内容的基础上，作为一种优选实施例，故障报警电路403包括依次连接的第一隔离比较电路4031、延时调节电路4032、第二隔离比较电路4033和报警器驱动电路4034；

延时调节电路4032用于对故障信号进行延时调节，包括串联的可调电阻Rt与延时电容Ct，可调电阻Rt的第一端作为延时调节电路4032的输入端，可调电阻Rt的第二端与延时电容Ct连接，并作为延时调节电路4032的输出端，延时电容Ct的另一端接地；第一隔离比较电路4031和第二隔离比较电路4033用于对延时调节电路4032进行电平隔离，报警器驱动电路4034用于驱动报警器进行报警。

其中，如图7所示，电阻R25、R26和二极管D19和电容Cr3以及比较器U6构成了第一隔离比较电路4031；电阻R27、可调电阻Rt与延时电容Ct构成了延时调节电路4032；二极管D20和比较器U7构成了第二隔离比较电路4031；电阻R28、R29和二极管D21、D22和以及继电器构成了报警器驱动电路4034。

具体地，如图所示，对于延时调节电路4032，通过调节可调电阻Rt的阻值，改变延时电容Ct充放电时的电量变化斜率，实现了故障信号滤波时间的可调。至于报警器驱动电路4034，图7所示的实施例中具体是利用MOS管Q和继电器来控制报警器动作的，利用继电器可实现远程报警，使得不在电池安装现场的监控人员也可通过远程安装的报警器获悉电池故障。当然，本领域技术人员也可采用其他具体的驱动电路，本申请并不限定。

需要说明的是，可分别设计实现两个如图7所示的故障报警电路，分别针对第一比较器电路21输出的开路故障信号以及第二比较器电路22输出的老化故障信号进行故障报警。至于第三比较器电路23输出的短路故障信号，则可用本领域中常用的锁存电路锁存后由故障指示灯等报警器进行报警。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而言，由于其与实施例公开的电路相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见电路部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、电路、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、电路、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、电路、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请的内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的电路及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电池故障检测电路，其特征在于，包括差动比例运算电路和比较器电路；

所述差动比例运算电路的输入端作为所述电池故障检测电路的输入端，用于检测第一电池单元的两端电压与第二电池单元的两端电压的电压差值；

所述比较器电路的输入端与所述差动比例运算电路的输出端连接，所述比较器电路的输出端作为所述电池故障检测电路的输出端，用于比较所述电压差值与预设阈值的大小，并在所述电压差值大于所述预设阈值时输出故障信号。

2.根据权利要求1所述的电池故障检测电路，其特征在于，所述差动比例运算电路包括用于检测所述第一电池单元的两端电压的第一差动比例运算模块、用于检测所述第二电池单元的两端电压的第二差动比例运算模块、第三差动比例运算模块以及第四差动比例运算模块；

所述第一差动比例运算模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的反相输入端、所述第四差动比例运算模块的正相输入端连接；

所述第二差动比例运算模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的正相输入端、所述第四差动比例运算模块的反相输入端连接。

3.根据权利要求2所述的电池故障检测电路，其特征在于，所述差动比例运算电路还包括第一滤波模块和第二滤波模块；

所述第一差动比例运算模块的输出端与所述第一滤波模块的输入端连接，所述第一滤波模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的反相输入端、所述第四差动比例运算模块的正相输入端连接；

所述第二差动比例运算模块的输出端与所述第二滤波模块的输入端连接，所述第二滤波模块的输出端分别与所述第三差动比例运算模块的正相输入端、所述第四差动比例运算模块的反相输入端连接。

4.根据权利要求2所述的电池故障检测电路，其特征在于，所述比较器电路包括第一比较器电路和第二比较器电路，所述预设阈值包括第一预设阈值和第二预设阈值，所述第一预设阈值高于所述第二预设阈值；

所述第一比较器电路用于检测所述电压差值是否大于所述第一预设阈值；若是，则输出开路故障信号；若否，则所述第二比较器电路用于检测所述电压差值是否大于所述第二预设阈值，若是，则输出老化故障信号。

5.根据权利要求4所述的电池故障检测电路，其特征在于，所述第一比较器电路包括第一比较器模块和第二比较器模块；

所述第一比较器模块的正相输入端与所述第三差动比例运算模块的输出端连接，所述第一比较器模块的反相输入端与第一基准电压源连接；所述第一基准电压源的基准电压值为所述第一预设阈值；

所述第二比较器模块的正相输入端与所述第四差动比例运算模块的输出端连接，所述第二比较器模块的反相输入端与所述第一基准电压源连接；

所述第一比较器模块的输出端与所述第二比较器模块的输出端并联，用于输出所述开路故障信号。

6.根据权利要求5所述的电池故障检测电路，其特征在于，所述第二比较器电路包括第三比较器模块和第四比较器模块；

所述第三比较器模块的正相输入端与所述第三差动比例运算模块的输出端连接，所述第三比较器模块的反相输入端与第二基准电压源连接；所述第二基准电压源的基准电压值为所述第二预设阈值；

所述第四比较器模块的正相输入端与所述第四差动比例运算模块的输出端连接，所述第四比较器模块的反相输入端与所述第二基准电压源连接；

所述第三比较器模块的输出端与所述第四比较器模块的输出端并联，用于输出所述老化故障信号。

7.根据权利要求6所述的电池故障检测电路，其特征在于，还包括第三比较器电路；

所述第三比较器电路的正相输入端与所述第一差动比例运算模块的输出端连接，所述第三比较器电路的反相输入端接地，用于检测所述第一电池单元是否短路，若是，则输出短路故障信号。

8.一种电池故障检测设备，其特征在于，包括微处理器、开关电路、故障报警电路以及如权利要求1所述的电池故障检测电路；

所述开关电路的第一端与待测电池单元组连接，所述开关电路的第二端与所述差动比例运算电路的输入端连接；所述微处理器分别与所述开关电路中各个开关的控制端连接，用于控制各个所述开关的通断；所述故障报警电路的输入端与所述电池故障检测电路的输出端连接，用于根据所述故障信号进行故障报警。

9.根据权利要求8所述的电池故障检测设备，其特征在于，还包括串行移位寄存器，所述微处理器通过所述串行移位寄存器分别与所述开关电路中各个开关的控制端连接；所述串行移位寄存器用于将所述微处理器输出的开关控制信号逐次移位，以便逐次将所述待测电池单元组中的相邻两个电池单元接入所述电池故障检测电路。

10.根据权利要求9所述的电池故障检测设备，其特征在于，所述故障报警电路包括依次连接的第一隔离比较电路、延时调节电路、第二隔离比较电路和报警器驱动电路；

所述延时调节电路用于对所述故障信号进行延时调节，包括串联的可调电阻与延时电容，所述可调电阻的第一端作为所述延时调节电路的输入端，所述可调电阻的第二端与所述延时电容连接，并作为所述延时调节电路的输出端，所述延时电容的另一端接地；

所述第一隔离比较电路和所述第二隔离比较电路用于对所述延时调节电路进行电平隔离，所述报警器驱动电路用于驱动报警器进行报警。