CN110907056A - 一种电池组温度检测系统 - Google Patents

一种电池组温度检测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110907056A
CN110907056A CN201811074387.XA CN201811074387A CN110907056A CN 110907056 A CN110907056 A CN 110907056A CN 201811074387 A CN201811074387 A CN 201811074387A CN 110907056 A CN110907056 A CN 110907056A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
battery pack
monitoring point
sampling
sampling circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811074387.XA
Other languages
English (en)
Inventor
曾毓群
吴凯
孟四霞
吴国秀
李前邓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN201811074387.XA priority Critical patent/CN110907056A/zh
Priority to US16/548,987 priority patent/US11088405B2/en
Priority to EP19193664.0A priority patent/EP3623781B1/en
Publication of CN110907056A publication Critical patent/CN110907056A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/443—Methods for charging or discharging in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63—Control systems
    • H01M10/637—Control systems characterised by the use of reversible temperature-sensitive devices, e.g. NTC, PTC or bimetal devices; characterised by control of the internal current flowing through the cells, e.g. by switching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2219/00—Thermometers with dedicated analog to digital converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明实施例涉及电池技术领域，公开了一种电池组温度检测系统。该系统包括：电池组，电池组上设有多个温度监控点；多个采样电路，每个温度监控点配置至少两个采样电路，且同一个温度监控点配置的至少两个采样电路为不同的采样电路；控制模块，通过配置的每个采样电路，获取各温度监控点的温度数据，并根据所述温度数据，确定当前电池组的温度，以判断电池组的温度是否超过预设值。本实施方式在电池组上设置多个温度监控点，增加了温度检测覆盖率；同时为每个温度监控点配置至少两个采样电路，且同一温度监控点配置的至少两个采样电路为不同的采样电路，一方面减小了单个采样电路失效对温度检测系统的影响，另一方面也有利于降低共因失效问题。

Description

一种电池组温度检测系统
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域，特别涉及一种电池组温度检测系统。
背景技术
电动汽车作为新能源汽车，在快速发展的同时，其安全问题也越来越受到广大用户的关注。电池组作为电动汽车运行动力的来源，其安全直接与整车安全相关。电池组受温度影响较大，温度过大时，就可能影响到整车的安全性。因此，防止电池组发生“过温”，是电动汽车功能安全的重要目标。
现有技术中通常会在电池组上随机选择1个或2个测试点，并在每个测试点设置一温度传感器，通过温度传感器实时采样测试点的温度，从而实现对电池组温度的监控。这种监控方法存在以下缺陷：若仅有一个测试点，一旦采样电路出现故障，就无法实现对电池组温度的正常监控，故障率较大。若有两个测试点，当其中一个测试点对应的采样电路故障时，两个测试点的温差可能会偏大，监控系统无法区分是其中某个测试点温度升高导致两个测试点的温差偏大，还是某个采样电路出现故障导致两个测试点的温差偏大。由此可见，上述电池组的监控方案要，很难实现对“过温”这一安全目标的监控及诊断要求。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种电池组温度检测系统，其能够更真实的反映电池组的温度，减少电路失效对温度检测系统的影响，降低失效率。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电池组温度检测系统，包括：电池组，所述电池组上设有多个温度监控点；多个采样电路，每个所述温度监控点配置至少两个所述采样电路，且同一个所述温度监控点配置的至少两个所述采样电路为不同的采样电路；控制模块，通过配置的每个所述采样电路，获取各温度监控点的温度数据，并根据所述温度数据，确定当前所述电池组的温度，以判断所述电池组的温度是否超过预设值。
本发明实施方式相对于现有技术而言，在电池组上设置了多个温度监控点，增加了温度检测覆盖率，有利于更全面、更真实的反映电池组的温度；同时在每个温度监控点配置至少两个采样电路，且同一温度监控点配置的至少两个采样电路为不同的采样电路，一方面通过冗余设计减小了单个采样电路失效对温度检测系统的影响，另一方面也有利于降低共因失效问题，提高温度采样精度。
进一步地，所述采样电路包括设置于温度监控点的温度传感器及连接所述温度传感器的检测电路；不同的所述采样电路为：所述温度传器的种类、所述温度传器与所述检测电路的连接关系、所述检测电路三者中的至少一个不同。
进一步地，所述检测电路包括供电电源、分压单元、滤波电阻及滤波电容；所述温度传感器与所述检测电路的连接关系具体为：所述分压单元的一端与所述滤波电阻的一端连接在一起，共同连接至所述温度传器的第一连接端；所述分压单元的另一端连接所述供电电源，所述滤波电阻的另一端与所述滤波电容的一端连接在一起，作为所述采样电路的输出端，所述滤波电容的另一端与所述温度传器的第二连接端连接在一起，并接地；或者，所述温度传感器与所述检测电路的连接关系具体为：所述分压单元的一端与所述滤波电阻的一端连接在一起，共同连接至所述温度传感器的第一连接端，所述温度传感器的第二连接端连接所述供电电源；所述滤波电阻的另一端与所述滤波电容的一端连接在一起，作为所述采样电路的输出端；所述滤波电容的另一端与所述分压单元的另一端连接在一起，并接地；所述控制模块通过采样多个所述采样电路的输出端的电压，计算各温度监控点的温度。
进一步地，多个所述温度监控点中存在至少一个特殊监控点，所述特殊监控点的每个所述采样电路，连接所述控制模块中的至少两个模数转换单元；非特殊监控点的所有采样电路，连接所述控制模块中的至少两个模数转换单元；其中，所述非特殊监控点为多个所述温度监控点中除所述特殊监控点以外的任意一个所述温度监控点。
进一步地，所述系统还包括：多路选择开关模块，所述控制模块通过所述多路选择开关模块连接多个所述采样电路；其中，所述多路选择开关模块包括多个输入端口，每个所述采样电路对应连接一个所述输入端口。
进一步地，所述多路选择开关模块的数量为至少两个，所述特殊监控点的每个所述采样电路，连接至少两个所述多路选择开关模块，且所述特殊监控点的每个所述采样电路连接的至少两个所述多路选择开关模块，分别对应不同的模数转换单元；所述非特殊监控点的所有采样电路连接至少两个所述多路选择开关模块，且所述非特殊监控点的所有采样电路连接的至少两个所述多路选择开关模块，对应至少两个模数转换单元
进一步地，所述控制模块还包括处理单元；所述模数转换单元对当前采样的所述采样电路的输出端的电压进行转换，并将转换后的电压发送给所述处理单元；所述处理单元用于从预存的表格中查找转换后的电压对应的温度数据，并在查找到时，将查找到的温度数据作为当前采样的所述采样电路对应的温度监控点的温度数据；所述处理单元还用于在得到所有的温度监控点的温度数据时，从所有温度监控点的温度数据中选择最高的温度数据，并将所述最高的温度数据作为所述电池组的温度。
进一步地，所述处理单元在所述电池组的温度超过所述预设值时，根据所述电池组的温度与所述预设值的差值所在的区间，启动对应的预警方案。
进一步地，所述多路选择开关模块还包括用于连接供电电源的电源端口，及用于连接地的接地端口；所述控制模块在所述采样电路的输出端的电压超出预设范围时，将所述采样电路的输出端的电压，与所述采样电路所对应的多路选择开关模块的电源端口的电压及接地端口的电压进行比较，以判断所述采样电路是否存在预设故障。
进一步地，所述多个温度监控点包括电池组正极上的温度监控点、负极上的温度监控点以及位于所述正极与所述负极之间的区域上的温度监控点。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明第一实施方式的电池组温度检测系统的结构示意图；
图2(a)、(b)是根据本发明第一实施方式的采样电路的两种结构示意图；
图3(a)、(b)是根据本发明第一实施方式的采样电路的另外两种结构示意图
图4是根据本发明第二实施方式的电池组温度检测系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种电池组温度检测系统。如图1所示，该系统包括：电池组、多个采样电路(采样电路1～采样电路7)以及控制模块，控制模块可通过该多个采样电路采样得到电池组的温度。
具体而言，本实施方式可预先在电池组上设置多个温度监控点。该多个温度监控点可随机设置，但考虑到电池组工作时，各部分的温度有所区别(例如，电池组正极的温度通常较高，而负极的温度通常较低)，为了更全面、更精确地的反映电池组的真实温度，本实施方式优选该多个温度监控点至少包括电池组的正极上的温度监控点、负极上的温度监控点以及位于正极与负极之间的区域上的温度监控点。也就是说，本实施方式至少要在电池组的正极、负极以及位于正极与负极之间的区域上，各设置一个温度监控点。然并不以此为限，在实际应用中，温度监控点的具体数量及具体位置可根据实际需要灵活设置，比如，仅在电池组的正极、负极上设置监控点，或者仅在正极与负极之间的区域上设置多个监控点等，本实施方式对此不做限制。
值得一提的是，图1是以电池组上设有三个温度监控点为例进行示意的，即温度监控点1、温度监控点2、温度监控点3，其中，温度监控点1表示电池组的正极上的温度监控点，温度监控点2表示电池组正极与负极之间的区域上的温度监控点，温度监控点3表示电池组的负极上的温度监控点。
针对每个温度监控点可配置至少两个采样电路，且同一个温度监控点配置的至少两个采样电路为不同的采样电路。具体而言，采样电路包括设置于温度监控点上的温度传感器T(如NTC热敏电阻、PTC热敏电阻等)及连接该温度传感器T的检测电路。不同的采样电路为：温度传器的种类、温度传器与检测电路的连接关系、检测电路三者中的至少一个不同。为同一个温度监控点配置不同的采样电路，一方面可防止单个采样电路失效带来的误报风险，另一方面也有利于降低共因失效问题，提高温度采样精度。值得一提的是，图1是以温度监控点1、温度监控点2均对应两个采样电路，温度监控点3对应三个采样电路为例进行示意的。
以检测电路包括供电电源VDD(该VDD为供电电源的正极)、分压单元L1、滤波电阻R及滤波电容C为例进行说明。如图2(a)所示，在一个例子中，温度传感器T与检测电路之间的连接关系可具体为：分压单元L1的一端与滤波电阻R的一端连接在一起，共同连接至温度传感器T的第一连接端；分压单元L1的另一端连接供电电源VDD，滤波电阻R的另一端与滤波电容C的一端连接在一起，作为采样电路的输出端，用于连接至控制模块；滤波电容C的另一端与温度传感器T的第二连接端连接在一起，并接地(该地为供电电源的负极)。
如图2(b)所示，在另一个例子中，温度传感器T与检测电路之间的连接关系可具体为：分压单元L1的一端与滤波电阻R的一端连接在一起，共同连接至温度传感器T的第一连接端，温度传感器T的第二连接端连接供电电源VDD；滤波电阻R的另一端与滤波电容C的一端连接在一起，作为采样电路的输出端，用于连接控制模块；滤波电容C的另一端与分压单元L1的另一端连接在一起，并接地。
在选用的温度传感器T相同的情况下，图2(a)示意出的采样电路与2(b)示意出的采样电路的采样精度不同。一般而言，图2(a)中的采样电路对高于25℃的温度采样时，精度更佳，而图2(b)中的采样电路对低于25℃的温度采样时，精度更佳。因此，若在同一温度测试点处同时配置2(a)、(b)两种采样电路，有利于提高温度采样精度。而如果在同一温度测试点同时配置两个如图2(a)所示的采样电路(或同时配置两个如图2(b)所示的采样电路)，且两个采样电路选用不同的温度传感器T时，则有利于降低两个温度传感器T共因失效的问题。
在实际应用中，可根据实际需要，为每个温度监控点选择要配置的采样电路。比如，对于温度监控点1而言，若需要降低温度共因失效率，则其对应的采样电路1及采样电路2可均采用如图2(a)所示的采样电路(或均采用如图2(b)所示的采样电路)，且采样电路1及采样电路2要选用不同的温度传感器T。对于温度监控点3而言，若需要提高采样精度，则其对应的采样电路5、采样电路6及采样电路7中的任意两个采样电路，要分别采用如图2(a)所示的采样电路及如图2(b)所示的采样电路，且这两个采样电路要选用相同的温度传感器T。
值得一提的是，分压单元L1可以为一个单独的电阻，也可以是由多个电阻形成的电阻网络，本实施方式对此不做限制。此外，本实施方式还可在温度传感器T所在的支路上串联另一分压单元L2(如图3(a)、(b)所示)，在实际应用中，通过设置合适的分压单元L1与分压单元L2，有利于提高检测精度，并且增设分压单元L2也有利于减小因温度传感器T或单个分压单元L1短路所带来的风险。
控制模块通过配置的每个采样电路，获取各个温度监控点的温度数据，并根据获取的温度数据，确定当前电池组的温度，以判断电池组的温度是否超过预设值。具体而言，控制模块包括处理单元、多个模数转换单元(模数转换单元1、模数转换单元2……)及多个模拟采样接口(如图1中的AUX1、AUX2……)，其中，处理单元分别连接该多个模数转换单元，每个模数转换单元至少对应一个模拟采样接口。每个采样电路可连接一个模拟采样接口，模数转换单元可通过其对应的模拟采样接口，采样该模拟采样接口连接的采样电路的输出端的电压，并对采样的电压进行模数转换。此后，模数转换单元可将转换后的电压发送给处理单元，处理单元可通过相关应用软件对转换后的电压进行分析，从而得到所有温度监控点的温度数据。在一个例子中，处理单元可从预存的表格中查找该转换后的电压对应的温度数据，并在查找到时，将查找到的温度数据作为该模数转换单元连接的采样电路对应的温度监控点的温度数据，从而得到所有温度监控点的温度数据。
处理单元在得到电池组上所有温度监控点的温度数据时，可从中选出最高的温度数据，并将该最高的温度数据作为当前电池组的温度。之后，处理单元就可将电池组的温度与预设值进行比较，以判断当前电池组的温度是否超过预设值。
此外，本实施方式中，处理单元在电池组的温度超过预设值时，还可根据电池组的温度与预设值之间的差值所在的区间，设置不同的预警方案，以提示用户。例如，当电池组的温度与预设值之间的差值属于第一区间(0至5℃)时，处理单元可启动一级预警方案(如语音提示)；当电池组的温度与预设值之间的差值属于第二区间(大于5℃)，处理单元可启动二级预警方案(如启动蜂鸣器)。值得一提的是，以上所说的5℃仅仅是举例示意，并不具有实际参考意义，在实际应用中，可根据具体情况设置各区间的范围以及每个区间对应的预警方案，本实施方式对此不做限制。
在实际应用中，可选用MCU实现控制模块，然不限于此，也可采用集成模数转换功能及数据处理功能的采样芯片实现控制模块，本实施方式对此不做限制。
此外，需要说明的是，在实际应用中，可在多个温度监控点中选择至少一个温度监控点作为特殊监控点，对于特殊监控点而言，可使其每一个采样电路，至少连接两个独立的模数转换单元。假设该特殊监控点为电池组正极上的温度监控点1，温度监控点1对应两个采样电路，分别为采样电路1及采样电路2，且采样电路1与采样电路2为不同的采样电路，那么，这两个不同的采样电路既要全部连接至模数转换单元1，又要全部连接至模数转换单元2(参见图1)。由此可见，针对特殊监控点，既要为其配置不同的采样电路进行采样，以实现横向校验，而针对其中的每个采样电路，又要由不同的模数转换单元采样，这既有利于保证模数转换单元采样的独立性，以及对采样数据处理的独立性，又能实现纵向校验。这种从纵、横两个方向进行校验的方式，使得特殊监控点的监控力度更优，更有利于降低失效率。在实际应用中，可选择电池组上对温度最为敏感的正极上的温度监控点，作为特殊监控点，然并不以此为限，也可根据实际需要，选择其它需要重点关注的温度监控点作为特殊监控点。
对于多个温度监控点中除特殊监控点以外的任意一个温度监控点(即非特殊监控点)，则可使其所有采样电路，连接至少两个独立的模数转换单元，即由至少两个模数转换单元来采样非特殊监控点所有的采样电路，避免将非特殊监控点的所有采样电路全部连接至同一个模数转换单元上。假设温度监控点2为非特殊监控点，温度监控点2对应采样电路3及采样电路4，且采样电路3与采样电路4为不同的采样电路。在连接时，不能将采样电路3与采样电路4均连接至模数转换单元1，也不能将采样电路3与采样电路4均连接至模数转换单元2。可将采样电路3连接至其中一个模数转换单元(如模数转换单元1，参见图1)，将采样电路4连接至另一个模数转换单元(如模数转换单元2)，一方面，可降低失效风险，另一方面，由不同的模数转换单元采样，也有利于保证模数转换单元采样的独立性，以及对采样数据处理的独立性，且两者之间也可以互相校验。
本实施方式相对于现有技术而言，在电池组上设置了多个温度监控点，增加了温度检测覆盖率，有利于更全面、更真实的反映电池组的温度；同时在每个温度监控点配置至少两个采样电路，且同一温度监控点配置的至少两个采样电路为不同的采样电路，一方面通过冗余设计减小了单个采样电路失效对温度检测系统的影响，另一方面也有利于降低共因失效问题，提高温度采样精度。
本发明的第二实施方式涉及一种电池组温度检测系统。第二实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：第二实施方式中，该系统中还包括多路选择开关模块，多路选择开关模块的存在，使得即使在控制模块中的模拟采样接口的数量较少的情况下，本实施方式也可连接较多的采样电路。
具体而言，本实施方式，控制模块中的模数转换单元可通过多路选择开关模块连接多个采样电路。如图4所示，该多路选择开关模块包括：输出端口(如图4中的X1、X2)、多个输入端口(如图4中的Y1、Y2……)及多个控制端口(如图4中的A、B、C)；每个采样电路可对应连接多路选择开关模块的一个输入端口，每个多路选择开关模块的输出端口连接一个模拟采样接口(如图4中的AUX1、AUX2)，多路选择开关模块的多个控制端口均连接至控制模块中的处理单元，处理单元可通过控制该多个控制端口的信号，选择当前与输出端口接通的输入端口。需要说明的是，图4是以多路选择开关模块是3-8型多路选择开关模块(即该通器包括3个控制端口、8个输入端口)为例进行示意的，但在实际应用中，也可根据实际情况选择其它类型的多路选择开关模块(如2-4型多路选择开关模块)，本实施方式对此不做限制。
为了避免多路选择开关模块失效导致整体温度采样失效，优选地，本实施方式中可至少设置两个多路选择开关模块(如图4中的多路选择开关模块1、多路选择开关模块2)，每个模数转换单元可对应一个或多个多路选择开关模块。然并不以此为限，在实际应用中，也可限设置一个多路选择开关。
此外，本实施方式中，可在多个温度监控点中选择至少一个温度监控点作为特殊监控点，并保证该特殊监控点的每个采样电路，连接至少两个多路选择开关模块，且所连接的至少两个多路选择开关模块，分别对应不同的模数转换单元，从而使得特殊监控点的每个采样电路都对应至少两个独立的模数转换单元。仍假设电池组正极上的温度监控点1为特殊监控点，温度监控点1对应两个采样电路，分别为采样电路1及采样电路2，且采样电路1与采样电路2为不同的采样电路。以采样电路1为例，其需要连接至少两个多路选择开关模块，且该至少两个多路选择开关模块需要对应不同的模数转换单元。参见图4，图4中的多路选择开关模块1对应模数转换单元1、多路选择开关模块2对应模数转换单元2(即多路选择开关模块1与多路选择开关模块2对应不同的模数转换单元)，此时就需要将采样电路1分别连接至选择开关模块1及多路选择开关模块2。同样地，采样电路2也要分别连接至选择开关模块1及多路选择开关模块2。由此可见，针对特殊监控点，既要为其配置不同的采样电路进行采样，以实现横向校验，而针对其中的每个采样电路，又要由不同的模数转换单元采样，这既有利于保证模数转换单元采样的独立性，以及对采样数据处理的独立性，又能实现纵向校验。这种从纵、横两个方向进行校验的方式，使得特殊监控点的监控力度更优，更有利于降低失效率。
在实际应用中，可选择电池组上对温度最为敏感的正极上的温度监控点，作为特殊监控点，然并不以此为限，也可根据实际需要，选择其它需要重点关注的温度监控点作为特殊监控点。
对于多个温度监控点中除特殊监控点以外的任意一个温度监控点(非特殊监控点)，可使其所有的采样电路连接至少两个多路选择开关模块，且该至少两个多路选择开关模块，对应控制模块中的至少两个独立的模数转换单元，从而实现由至少两个模数转换单元来采样非特殊监控点所有采样电路的目的，有利于保证模数转换单元采样的独立性，以及对采样数据处理的独立性，且可相互校验。也就是说，一方面，非特殊监控点的所有采样电路不能连接在同一个选择开关模块上，因为当所有采样电路连接在同一个选择开关模块上时，由于一个选择开关模块对应一个模数转换单元，这样非特殊监控点的所有采样电路就只能对应一个模数转换单元，无法保证模数转换单元采样的独立性，以及对采样数据处理的独立性。另一方面，当非特殊监控点的所有采样电路连接多个(至少两个)选择开关模块时，该多个选择开关模块不能对应同一个模数转换单元，否则，也无法保证模数转换单元采样的独立性，以及对采样数据处理的独立性。
继续参见图4，假设电池组负极上温度监控点3为非特殊监控点，温度监控点3对应采样电路5、采样电路6及采样电路7，且采样电路5、采样电路6及采样电路7为不同的采样电路。那么，采样电路5、采样电路6及采样电路7三个采样电路不能全部连接至多路选择开关模块1，也不能全部连接至多路选择开关模块2上。图4中是以模数转换单元1、模数转换单元2均对应一个多路选择开关模块为例进行示意的，若模数转换单元1对应多个(至少两个)多路选择开关模块，那么采样电路5、采样电路6及采样电路7也不能仅连接该多个多路选择开关模块中的至少两个多路选择开关模块。图4中，将采样电路5连接多路选择开关模块1，将采样电路6及采样电路7连接多路选择开关模块2，从而实现了由至少两个模数转换单元来采样非特殊监控点所有采样电路的目的，一方面，可降低失效风险，另一方面，通过不同的模数转换单元进行采样，这既有利于保证模数转换单元采样的独立性，以及对采样数据处理的独立性，两者之间也可以互相校验。
此外，本实施方式中，每个多路选择开关模块还包括用于连接供电电源VDD(即检测电路中的供电电源VDD)的电源端口，及用于接地的接地端口。处理单元在接收到模数转换单元转换后的电压后，还为判断该转换后的电压是否超过预设范围。在判定该转换后的电压超过预设范围时，处理单元还会采样电源端口的电压及接地端口的电压，并将该转换后的电压分别与电源端口的电压及接地端口的电压进行比较，以判断对应的采样电路是否发生预设故障，该预设故障包括短接电源故障及短接地故障。若该转换后的电压与电源端口的电压相同，则判定采样电路发生短接电源故障，若该转换后的电压与接地端口的电压相同，则判定采样电路发生短接地故障。值得一提的是，在实际应用中，只要转换后的电压与电源端口的电压(或接地端口的电压)之间的差值在误差允许范围内，就可认为两者相等。在判定采样电路发生预设的故障后，处理单元可发送通知信息，以提示相关人员进行处理。
需要说明的是，在实际应用中，也可直接在控制模块中设置多路选择单元，以代替本实施方式中的多路选择开关模块。与多路选择开关模块一样，多路选择单元的每个输入端口可对应连接一个采样电路，且针对特殊监控点而言，应保证特殊监控点的每一个采样电路，连接至少两个多路选择单元，且所连接的每个多路选择单元对应一个独立的模数转换单元。针对除特殊监控点以外的任意一个温度监控点，可使其对应的所有采样电路所连接的多路选择单元，至少对应两个独立的模数转换单元。模数转换单元可通过多路选择单元对各采样电路的输出端的电压进行采样，以得到各温度监控点的温度。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池组温度检测系统，其特征在于，包括：
电池组，所述电池组上设有多个温度监控点；
多个采样电路，每个所述温度监控点配置至少两个所述采样电路，且同一个所述温度监控点配置的至少两个所述采样电路为不同的采样电路；
控制模块，通过配置的每个所述采样电路，获取各温度监控点的温度数据，并根据所述温度数据，确定当前所述电池组的温度，以判断所述电池组的温度是否超过预设值。
2.根据权利要求1所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述采样电路包括设置于温度监控点的温度传感器及连接所述温度传感器的检测电路；
不同的所述采样电路为：所述温度传器的种类、所述温度传器与所述检测电路的连接关系、所述检测电路三者中的至少一个不同。
3.根据权利要求2所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述检测电路包括供电电源、分压单元、滤波电阻及滤波电容；
所述温度传感器与所述检测电路的连接关系具体为：所述分压单元的一端与所述滤波电阻的一端连接在一起，共同连接至所述温度传器的第一连接端；所述分压单元的另一端连接所述供电电源，所述滤波电阻的另一端与所述滤波电容的一端连接在一起，作为所述采样电路的输出端，所述滤波电容的另一端与所述温度传器的第二连接端连接在一起，并接地；
或者，所述温度传感器与所述检测电路的连接关系具体为：所述分压单元的一端与所述滤波电阻的一端连接在一起，共同连接至所述温度传感器的第一连接端，所述温度传感器的第二连接端连接所述供电电源；所述滤波电阻的另一端与所述滤波电容的一端连接在一起，作为所述采样电路的输出端；所述滤波电容的另一端与所述分压单元的另一端连接在一起，并接地；
所述控制模块通过采样多个所述采样电路的输出端的电压，计算各温度监控点的温度。
4.根据权利要求1所述的电池组温度检测系统，其特征在于，多个所述温度监控点中存在至少一个特殊监控点，所述特殊监控点的每个所述采样电路，连接所述控制模块中的至少两个模数转换单元；
非特殊监控点的所有采样电路，连接所述控制模块中的至少两个模数转换单元；
其中，所述非特殊监控点为多个所述温度监控点中除所述特殊监控点以外的任意一个所述温度监控点。
5.根据权利要求4所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述系统还包括：多路选择开关模块，所述控制模块通过所述多路选择开关模块连接多个所述采样电路；
其中，所述多路选择开关模块包括多个输入端口，每个所述采样电路对应连接一个所述输入端口。
6.根据权利要求5所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述多路选择开关模块的数量为至少两个；
所述特殊监控点的每个所述采样电路，连接至少两个所述多路选择开关模块，且所述特殊监控点的每个所述采样电路连接的至少两个所述多路选择开关模块，分别对应不同的模数转换单元；
所述非特殊监控点的所有采样电路连接至少两个所述多路选择开关模块，且所述非特殊监控点的所有采样电路连接的至少两个所述多路选择开关模块，对应至少两个模数转换单元。
7.根据权利要求4所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述控制模块还包括处理单元；
所述模数转换单元对当前采样的所述采样电路的输出端的电压进行转换，并将转换后的电压发送给所述处理单元；
所述处理单元用于从预存的表格中查找转换后的电压对应的温度数据，并在查找到时，将查找到的温度数据作为当前采样的所述采样电路对应的温度监控点的温度数据；
所述处理单元还用于在得到所有的温度监控点的温度数据时，从所有温度监控点的温度数据中选择最高的温度数据，并将所述最高的温度数据作为所述电池组的温度。
8.根据权利要求7所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述处理单元在所述电池组的温度超过所述预设值时，根据所述电池组的温度与所述预设值的差值所在的区间，启动对应的预警方案。
9.根据权利要求5所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述多路选择开关模块还包括用于连接供电电源的电源端口，及用于连接地的接地端口；
所述控制模块在所述采样电路的输出端的电压超出预设范围时，将所述采样电路的输出端的电压，与所述采样电路所对应的多路选择开关模块的电源端口的电压及接地端口的电压进行比较，以判断所述采样电路是否存在预设故障。
10.根据权利要求1所述的电池组温度检测系统，其特征在于，所述多个温度监控点包括电池组的正极上的温度监控点、负极上的温度监控点以及位于所述正极与所述负极之间的区域上的温度监控点。
CN201811074387.XA 2018-09-14 2018-09-14 一种电池组温度检测系统 Pending CN110907056A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811074387.XA CN110907056A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种电池组温度检测系统
US16/548,987 US11088405B2 (en) 2018-09-14 2019-08-23 Battery pack temperature detection system
EP19193664.0A EP3623781B1 (en) 2018-09-14 2019-08-27 Battery pack temperature detection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811074387.XA CN110907056A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种电池组温度检测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110907056A true CN110907056A (zh) 2020-03-24

Family

ID=67770378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811074387.XA Pending CN110907056A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种电池组温度检测系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11088405B2 (zh)
EP (1) EP3623781B1 (zh)
CN (1) CN110907056A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111722148A (zh) * 2020-07-06 2020-09-29 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采样电阻电路的故障诊断系统
WO2023098521A1 (zh) * 2021-11-30 2023-06-08 长春捷翼汽车科技股份有限公司 新能源车、车载充电装置、温度检测电路及温度检测方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112230700A (zh) * 2020-09-29 2021-01-15 许继电源有限公司 一种输出电压控制装置
CN112874378B (zh) * 2021-01-27 2022-12-09 一汽解放汽车有限公司 一种电池采样温度的处理方法、装置、设备及车辆
CN112784441A (zh) * 2021-03-01 2021-05-11 苏州联胜新能源科技有限公司 一种锂电系统多路温度传感数据多级滤波处理方法
CN113188582B (zh) * 2021-04-14 2022-09-06 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电池管理系统数据采集精度测试系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103715467A (zh) * 2013-12-31 2014-04-09 上海自动化仪表股份有限公司 钠硫电池管理单元
CN104007391A (zh) * 2014-04-29 2014-08-27 江苏华东锂电技术研究院有限公司 锂电池组温度与电压监测系统
CN104795604A (zh) * 2014-01-21 2015-07-22 罗伯特·博世有限公司 蓄电池和用于监测蓄电池的方法以及具有蓄电池的蓄电池系统
CN206960628U (zh) * 2017-08-11 2018-02-02 北京智芯微电子科技有限公司 一种用于电池管理系统的集成化数据采集器
CN107664542A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 上汽通用汽车有限公司 用于汽车动力电池的温度传感器的故障诊断方法
CN108120938A (zh) * 2017-12-22 2018-06-05 厦门科华恒盛股份有限公司 一种具有分布式电池监控系统的数据中心

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5552999A (en) * 1991-07-09 1996-09-03 Dallas Semiconductor Corp Digital histogram generator systems and methods
JP3161272B2 (ja) * 1994-06-03 2001-04-25 日立工機株式会社 電池の充電装置
US6061528A (en) * 1997-05-08 2000-05-09 Canon Kabushiki Kaisha Flash device
JP3300309B2 (ja) * 1999-10-19 2002-07-08 本田技研工業株式会社 電池電圧測定装置
US20040115523A1 (en) * 2001-02-14 2004-06-17 Hayato Hommura Non-aqueous electrolyte battery
KR20070009447A (ko) * 2005-07-14 2007-01-18 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 리튬 2차 전지용 양극 및 이를 이용한 리튬 2차 전지
US7972738B2 (en) * 2006-10-18 2011-07-05 Olympus Imaging Corp. Residual capacity detection method and residual capacity detection system for fuel cell battery
EP2393147A1 (en) * 2009-02-02 2011-12-07 Panasonic Corporation Nonaqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof
US8643376B2 (en) * 2009-03-04 2014-02-04 Yazaki Corporation Voltage measuring apparatus of assembled battery
JP5736364B2 (ja) * 2009-03-19 2015-06-17 アムテック リサーチ インターナショナル エルエルシー エネルギー貯蔵デバイスにおいて使用するための、自立性、耐熱性微多孔質フィルム
JP5656415B2 (ja) * 2009-03-26 2015-01-21 プライムアースＥｖエナジー株式会社 二次電池の状態判定装置及び制御装置
US9201121B2 (en) * 2010-12-06 2015-12-01 Texas Instruments Incorporated System and method for sensing battery capacity
US10367239B1 (en) * 2011-03-31 2019-07-30 Elite Power Holdings Llc Integral battery temperature control system
CN102255377B (zh) * 2011-05-20 2012-12-05 中国广东核电集团有限公司 向核电站提供应急动力电源的方法和系统
US8828570B2 (en) 2011-06-29 2014-09-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Battery temperature sensor
CN103947032B (zh) * 2011-11-15 2017-04-19 丰田自动车株式会社 非水电解质二次电池
JP5978718B2 (ja) * 2012-03-30 2016-08-24 三菱マテリアル株式会社 温度調節機能付き電池
JP6179125B2 (ja) * 2012-04-09 2017-08-16 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
KR101454832B1 (ko) * 2012-12-04 2014-10-28 주식회사 엘지화학 이차 전지의 방전 심도 추정 장치 및 방법
US10005373B2 (en) * 2013-08-09 2018-06-26 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Battery control system and vehicle control system
JP6183242B2 (ja) * 2014-02-18 2017-08-23 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
JP6211493B2 (ja) * 2014-09-10 2017-10-11 矢崎総業株式会社 温度検出装置
JP2016081579A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 株式会社日立製作所 二次電池システム
JP2018029407A (ja) * 2014-12-25 2018-02-22 三洋電機株式会社 電池パック
CN104953642A (zh) * 2015-03-27 2015-09-30 广东欧珀移动通信有限公司 充电电池组件和终端设备
US9966769B2 (en) * 2015-11-24 2018-05-08 The Johns Hopkins University Capacity independent fast charging of batteries
CN107179505B (zh) * 2016-03-09 2020-07-07 华为技术有限公司 电池健康状态检测装置及方法
US10381693B2 (en) * 2016-03-24 2019-08-13 Flow-Rite Controls, Ltd. Liquid level sensor for battery monitoring systems
CN107007391A (zh) 2016-11-16 2017-08-04 温州医科大学附属眼视光医院 黄斑裂孔内界膜移植手术器械
US10879715B2 (en) * 2017-03-08 2020-12-29 Mediatek Inc. Method for improving temperature management of battery pack
US11264653B2 (en) * 2017-10-16 2022-03-01 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Battery cell monitoring system
CN110967642B (zh) * 2019-04-30 2021-05-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 热失控检测电路及方法
CN110967643B (zh) * 2019-04-30 2021-01-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 热失控检测电路及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103715467A (zh) * 2013-12-31 2014-04-09 上海自动化仪表股份有限公司 钠硫电池管理单元
CN104795604A (zh) * 2014-01-21 2015-07-22 罗伯特·博世有限公司 蓄电池和用于监测蓄电池的方法以及具有蓄电池的蓄电池系统
CN104007391A (zh) * 2014-04-29 2014-08-27 江苏华东锂电技术研究院有限公司 锂电池组温度与电压监测系统
CN107664542A (zh) * 2016-07-28 2018-02-06 上汽通用汽车有限公司 用于汽车动力电池的温度传感器的故障诊断方法
CN206960628U (zh) * 2017-08-11 2018-02-02 北京智芯微电子科技有限公司 一种用于电池管理系统的集成化数据采集器
CN108120938A (zh) * 2017-12-22 2018-06-05 厦门科华恒盛股份有限公司 一种具有分布式电池监控系统的数据中心

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111722148A (zh) * 2020-07-06 2020-09-29 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采样电阻电路的故障诊断系统
CN111722148B (zh) * 2020-07-06 2023-03-21 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采样电阻电路的故障诊断系统
WO2023098521A1 (zh) * 2021-11-30 2023-06-08 长春捷翼汽车科技股份有限公司 新能源车、车载充电装置、温度检测电路及温度检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200088801A1 (en) 2020-03-19
US11088405B2 (en) 2021-08-10
EP3623781A1 (en) 2020-03-18
EP3623781B1 (en) 2021-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110907056A (zh) 一种电池组温度检测系统
US9716520B2 (en) Integrated standard-compliant data acquisition device
JP2006294339A (ja) 電池モジュール
KR101529381B1 (ko) 전기자전거용 배터리의 기능검사시스템
US20160172720A1 (en) Method and Apparatus for Contact Detection in Battery Packs
US11130406B2 (en) Integrated standard-compliant data acquisition device
US20130322491A1 (en) Welded thermocouple test apparatus
CN110658400A (zh) 基于嵌入式的测试方法、微控制器和系统
US8965716B2 (en) Method and apparatus for testing at least one temperature sensor in a vehicle
US20230408600A1 (en) Battery sampling chip and battery management system
US8643376B2 (en) Voltage measuring apparatus of assembled battery
US20140015536A1 (en) Battery System for Measuring Battery Module Voltages
US10436852B2 (en) Battery monitoring using a redundant neighbor measurement
CN112629709B (zh) 温度传感器故障检测方法、检测装置及电动车控制器
CN109633462B (zh) 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
CN115060966A (zh) 一种电量的计量方法、装置及电能表
US9841798B2 (en) Battery, battery controller, and method for the secured digital transmission of current measurement values
CN104330617B (zh) 一种高精度脉冲功率检测模块
CN117157808A (zh) 一种动力电池热失控的控制方法、装置及动力电池
KR20180066337A (ko) 배터리 셀 모니터링 장치 및 방법
CN220490923U (zh) 镍片线束检测电路、装置及系统
RU2150756C1 (ru) Способ сбора и обработки сигналов в системе контроля активной зоны ядерного реактора и система для его осуществления
JP2016171671A (ja) 太陽光発電システムの検査方法および検査装置
CN219716000U (zh) 温度开关控制装置和设备控制系统
KR102362571B1 (ko) 자율 전원을 지원하는 휴대용 환경 센싱 장치 및 이의 동작 방법, 그리고 이를 포함하는 환경 센싱 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200324