CN112147517A - 电池组检测装置和系统 - Google Patents

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CN112147517A
CN112147517A CN201910562320.9A CN201910562320A CN112147517A CN 112147517 A CN112147517 A CN 112147517A CN 201910562320 A CN201910562320 A CN 201910562320A CN 112147517 A CN112147517 A CN 112147517A
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Abstract

本公开涉及一种电池组检测装置和系统,电池组检测装置包括:恒流源模块、第一检测模块和处理模块,恒流源模块的输入端作为电池组检测装置的输入端,通过供电电阻与电池组的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻与电池组中的一个电池的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别与第一检测模块的第一数量个输入端连接,第一检测模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端作为电池组检测装置的输出端输出处理信号,电池组检测装置的接地端与地连接,电池组的负极与地连接。本公开能够同时检测电池组中每个电池与电池组检测装置之间的连线状态,提高电池组使用的安全度。

Description

电池组检测装置和系统
技术领域
本公开涉及电池检测领域,具体地,涉及一种电池组检测装置和系统。
背景技术
随着社会经济的发展和生活水平的提高,在汽车、工业、电源等领域,电池组得到越来越广泛的应用,对电池组的电压和功率的需求也越来越高。电池组的电压和功率越大,意味着电池组中包括的电池的数量越多。为了确保电池组中的电池在各种状态和环境下的使用安全,需要采用多节电池检测装置对电池组中每个电池进行过充电、过放电、放电过流、短路、充电过流、以及高低温等异常状态检测。如果电池组中的电池与检测装置之间的连线断开,电池组中的电池的各种异常状态将无法被准确地检测到,为了防止电池组中的电池与检测装置之间的连线断开带来的充放电安全隐患,通常在检测装置检测到电池组中的电池与检测装置之间的连线断开时,将电池组的充电回路和放电回路切断,禁止充电和放电。
现有技术中,对电池组中的电池与检测装置之间的连线状态检测,主要是通过分时采样,即在某一时刻只检测电池组中的一个电池与检测装置之间的连线状态,无法同时检测电池组中的其他电池与检测装置之间的连线状态,存在安全隐患。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池组检测装置和系统,用于解决现有技术中无法同时检测电池组中全部电池与检测装置之间的连线状态的问题。
为了实现上述目的,根据本公开实施例的第一方面,提供一种电池组检测装置,所述电池组检测装置包括:恒流源模块、第一检测模块和处理模块;
所述恒流源模块的输入端作为所述电池组检测装置的输入端,通过供电电阻与电池组的正极连接,所述恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻与所述电池组中的一个电池的正极连接,所述恒流源模块的所述第一数量个输出端中的每个输出端分别与所述第一检测模块的所述第一数量个输入端连接;
所述第一检测模块的输出端与所述处理模块的第一输入端连接,所述处理模块的输出端作为所述电池组检测装置的输出端输出处理信号,所述处理信号用于指示所述电池组中的电池是否与所述电池组检测装置断开;
所述电池组检测装置的接地端与地连接,所述电池组的负极与地连接,所述电池组中包含所述第一数量个电池。
可选地,所述电池组检测装置还包括:第二检测模块;
所述第二检测模块的第一输入端通过所述供电电阻与所述电池组的正极连接,所述第二检测模块的第二输入端通过所述采样电阻与所述电池组中的任一电池的正极连接;
所述第二检测模块的输出端与所述处理模块的第二输入端连接,所述处理信号还用于指示所述电池组是否与所述电池组检测装置断开。
可选地,所述处理模块的输出端与控制开关连接;
所述处理信号还用于,若所述电池组中的电池与所述电池组检测装置断开,或所述电池组与所述电池组检测装置断开,控制所述控制开关断开,以断开所述电池组的充电回路和放电回路。
可选地,所述恒流源模块包括:第一电流源,第一P沟道场效应管PMOS,所述第一数量个第二PMOS;
所述第一数量个第二PMOS中的每个第二PMOS的源极均与所述供电电阻连接;
所述第一PMOS的栅极和漏极,均与所述第一电流源的输入端连接,所述第一PMOS的源极与所述供电电阻连接,所述第一电流源的输出端接地,所述第一数量个第二PMOS中的每个第二PMOS的栅极均与所述第一PMOS的栅极连接,所述第一数量个第二PMOS中的每个第二PMOS的漏极分别通过所述采样电阻与所述电池组中的一个电池的正极连接。
可选地,所述恒流源模块的所述第一数量个输出端按照预设顺序排列,所述第一检测模块包括所述第一数量个检测子模块,第一检测子模块为所述第一数量个检测子模块中的任一检测子模块;
所述恒流源模块的第一输出端与所述第一检测子模块的第一输入端连接,所述恒流源模块的第二输出端与所述第一检测子模块的第二输入端连接,所述恒流源模块的第一输出端为所述恒流源模块的所述第一数量个输出端中的任一输出端,所述恒流源模块的第二输出端为所述第一输出端的下一个输出端;
所述第一检测子模块包括:比较器、参考电源、第一电阻、第二电阻和第三PMOS;
所述第一电阻的第一端与所述第一检测子模块的第一输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第一检测子模块的第二输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述比较器的反向输入端连接,所述参考电源的正极与所述比较器的正向输入端连接,所述参考电源的负极与所述第二电阻的第二端连接,所述比较器的输出端与所述第三PMOS的栅极连接,所述第三PMOS的源极与所述第一电阻的第一端连接,所述第三PMOS的漏极为所述第一检测子模块的输出端。
可选地,所述第二检测模块包括:钳位子模块,第一二极管,第二二极管和第四PMOS;
所述钳位子模块的第一输入端为所述第二检测模块的第一输入端,所述钳位子模块的第一输入端与所述第一二极管的阴极连接,所述钳位子模块的第二输入端与所述第一二极管的阴极连接,所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接,所述第二二极管的阳极为所述第二检测模块的第二输入端,所述钳位子模块的输出端与所述第四PMOS的栅极连接,所述第四PMOS的源极与所述第二二极管的阳极连接,所述第四PMOS的漏极为所述第二检测模块的输出端;
所述钳位子模块包括:第五PMOS,第六PMOS,第一MOS,第二MOS,第三NMOS,第四NMOS和第三电阻;
所述第五PMOS的源极为所述钳位子模块的第一输入端,所述第六PMOS的源极为所述钳位子模块的第二输入端,所述第五PMOS的栅极与所述第六PMOS的栅极连接,所述第五PMOS的栅极为所述钳位子模块的输出端,所述第五PMOS的栅极和漏极,均与所述第一MOS的漏极连接,所述第六PMOS的漏极与所述第二MOS的漏极连接,所述第二MOS的栅极和漏极,均与所述第一MOS的栅极连接,所述第一MOS的源极与所述第三NMOS的漏极连接,所述第二MOS的源极与所述第四NMOS的漏极连接,所述第四NMOS的栅极和漏极,均与所述第三NMOS的栅极连接,所述第三NMOS的源极与所述第三电阻的第一端连接,所述第四NMOS的源极与所述第三电阻的第二端连接,所述第三电阻的第二端与地连接。
可选地,所述处理模块包括:第一电源,第二电流源,第五NMOS,所述第一数量个第六NMOS,第七NMOS和或非门;
所述第一数量个第六NMOS中的每个第六NMOS的漏极作为所述处理模块的第一输入端,所述第七NMOS的漏极为所述处理模块的第二输入端,所述处理模块的第一输入端和所述处理模块的第二输入端,均与所述或非门的输入端连接,所述第一电源的正极与所述第二电流源的输入端连接,所述第一电源的负极与地连接,所述第二电流源的输出端与所述第五NMOS的漏极连接,所述第五NMOS的漏极与栅极连接,所述第五NMOS的源极与地连接,所述第一数量个第六NMOS中的每个第六NMOS栅极均与所述第五NMOS的漏极连接,所述第一数量个第六NMOS中的每个第六NMOS的源极均与地连接,所述第七NMOS的栅极与所述第五NMOS的漏极连接,所述第七NMOS的源极与地连接,所述或非门的电源端与所述第一电源的正极连接,所述或非门的接地端与地连接,所述或非门的输出端为所述处理模块的输出端。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种电池组检测系统,所述系统包括:电池组和第一方面所述的电池组检测装置。
通过上述技术方案,本公开中的电池组检测装置包括:恒流源模块、第一检测模块和处理模块,恒流源模块的输入端作为电池组检测装置的输入端,通过供电电阻与电池组的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻与电池组中的一个电池的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别与第一检测模块的第一数量个输入端连接,第一检测模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端作为电池组检测装置的输出端输出处理信号,处理信号用于指示电池组中的电池是否与电池组检测装置断开,电池组检测装置的接地端与地连接,电池组的负极与地连接,电池组中包含第一数量个电池。本公开能够同时检测电池组中每个电池与电池组检测装置之间的连线状态,提高电池组使用的安全度,以确保对电池组中的电池的异常状态检测,延长电池组的使用寿命。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池组检测装置的示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的另一种电池组检测装置的示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的又一种电池组检测装置的示意图;
图4是图1所示实施例示出的一种恒流源模块的示意图;
图5是图1所示实施例示出的一种检测子模块的示意图;
图6是图1所示实施例示出的一种第一检测模块的示意图;
图7是图2所示实施例示出的一种第二检测模块的示意图;
图8是图2所示实施例示出的一种处理模块的示意图。
附图标记说明
R11 供电电阻 R12 采样电阻
IB1 第一电流源 IB2 第二电流源
P1 第一PMOS P2 第二PMOS
P3 第三PMOS P4 第四PMOS
P5 第五PMOS P6 第六PMOS
N1 第一NMOS N2 第二NMOS
N3 第三NMOS N4 第四NMOS
N5 第五NMOS N6 第六NMOS
N7 第七NMOS COMP 比较器
Vref 参考电源 Vp 第一电源
R1 第一电阻 R2 第二电阻
R3 第三电阻 D1 第一二极管
D2 第二二极管 NOR 或非门
GND 地
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在介绍本公开提供的电池组检测装置和系统之前,首先对本公开各个实施例所涉及的应用场景进行介绍。该应用场景为通过电池组检测装置来检测电池组的状态,其中,电池组中包含至少两个电池,该电池组中的电池可以是锂电池,也可以是其他类型的电池。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电池组检测装置的示意图。如图1所示,电池组检测装置200包括:恒流源模块101、第一检测模块102和处理模块103。
恒流源模块101的输入端作为电池组检测装置100的输入端,通过供电电阻R11与电池组200的正极连接,恒流源模块101的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻R12与电池组200中的一个电池的正极连接,恒流源模块101的第一数量个输出端中的每个输出端分别与第一检测模块102的第一数量个输入端连接。
第一检测模块102的输出端与处理模块103的第一输入端连接,处理模块103的输出端作为电池组检测装置100的输出端输出处理信号,处理信号用于指示电池组200中的电池是否与电池组检测装置100断开。
电池组检测装置100的接地端与地连接,电池组200的负极与地连接,电池组200中包含第一数量个电池。
举例来说,电池组200通过供电电阻R11向恒流源模块101供电,恒流源模块101的第一数量个输出端通过第一数量个采样电阻R12与电池组200中的第一数量个电池的正极连接,并输出上拉电流,其中,第一数量可以是电池组200中电池的数量,第一数量大于或等于两个。当电池组200中任一个电池m与电池组检测装置100之间的连接断开时(例如可以是电池m与电池组检测装置100之间的采样电阻R12断路,也可以是电池m与电池组检测装置100之间的连线断开),电池m对应的第一检测模块102的输入端m’的电压将被恒流源模块101提供的电流上拉,即电池m对应的第一检测模块102的输入端m’检测到的电压被上拉电流抬高。因此,可以根据第一检测模块102的输入端的电压的变化,来确定电池组200中的电池与电池组检测装置100之间的连接是否断开。当第一检测模块102的输入端m’的电压的变化满足预设条件时(预设条件例如可以是第一检测模块102的输入端m’的电压升高至大于或等于预设阈值),第一检测模块102的输入端m’对应的第一检测模块102的输出端的输出信号发生改变(例如第一检测模块102的输出端的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平)。处理模块103通过处理模块103的第一输入端获取第一检测模块102的输出信号,并根据输出信号的变化,确定处理信号,处理信号用于指示电池组200中的电池是否与电池组检测装置100断开。
需要说明的是,第一检测模块102的输出端可以是一个,也可以是第一数量个。若第一检测模块102的输出端为一个,那么第一检测模块102的输出信号为一路信号,包含了第一检测模块102的第一数量个输入端的电压的变化。若第一检测模块102的输出端为第一数量个,那么第一检测模块102的输出信号包含多路信号,每一路信号指示,第一检测模块102的对应的输入端的电压的变化。
综上所述,本公开中的电池组检测装置包括:恒流源模块、第一检测模块和处理模块,恒流源模块的输入端作为电池组检测装置的输入端,通过供电电阻与电池组的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻与电池组中的一个电池的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别与第一检测模块的第一数量个输入端连接,第一检测模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端作为电池组检测装置的输出端输出处理信号,处理信号用于指示电池组中的电池是否与电池组检测装置断开,电池组检测装置的接地端与地连接,电池组的负极与地连接,电池组中包含第一数量个电池。本公开能够同时检测电池组中每个电池与电池组检测装置之间的连线状态,提高电池组使用的安全度,以确保对电池组中的电池的异常状态检测,延长电池组的使用寿命。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种电池组检测装置的示意图。如图2所示,电池组检测装置100还包括:第二检测模块104。
第二检测模块104的第一输入端通过供电电阻R11与电池组200的正极连接,第二检测模块104的第二输入端通过采样电阻R12与电池组200中的任一电池的正极连接。
第二检测模块104的输出端与处理模块103的第二输入端连接,处理信号还用于指示电池组200是否与电池组检测装置100断开。
进一步的,若电池组200与电池组检测装置100之间的连接断开(例如供电电阻R11断路,或者电池组200与电池组检测装置100之间的连线断开),对电池组的使用同样存在风险,可以通过第二检测模块104来检测电池组200与电池组检测装置100之间的连接是否断开。当电池组200与电池组检测装置100之间的连接断开时,第二检测模块104的第一输入端n的电压将被下拉,而第二检测模块104的第二输入端n’的电压将保持不变,相应的第二检测模块104的输出信号会发生改变(例如第二检测模块104的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平)。处理模块103通过处理模块103的第二输入端获取第二检测模块104的输出信号,并根据第二检测模块104的输出端的输出信号的变化,输出处理信号。
图3是根据一示例性实施例示出的又一种电池组检测装置的示意图。如图3所示,处理模块103的输出端与控制开关105连接。
处理信号还用于,若电池组200中的电池与电池组检测装置100断开,或电池组200与电池组检测装置100断开,控制控制开关105断开,以断开电池组的充电回路和放电回路。
示例的,处理模块103的输出端还可以与控制开关105连接,控制开关105例如可以是MOS(英文:Metal Oxide Semiconductor,中文:金属氧化物半导体)。若控制开关105接收到的处理信号指示电池组200中的电池与电池组检测装置100断开,或电池组200与电池组检测装置100断开,控制开关105控制电池组200的充电回路和放电回路断开。进一步的,控制开关105可以分为充电控制开关和放电控制开关,充电控制开关用于控制电池组200的充电回路是否断开,放电控制开关用于控制电池组200的放电回路是否断开。
需要说明的是,图2或图3中所示的任一种电池组检测装置中的连接方式,只是对本公开中的具体实施例进行举例说明,对本公开中第二检测模块104的第二输入端与电池组200中的任一电池的正极的连接不做限定,进一步的,第二检测模块104的第二输入端可以与电池组200中除最靠近电池组的正极的电池之外的任一电池的正极连接。
图4是图1所示实施例示出的一种恒流源模块的示意图。如图4所示,恒流源模块102包括:第一电流源IB1,第一P沟道场效应管PMOS P1,第一数量个第二PMOS P2。
第一数量个第二PMOS P2中的每个第二PMOS P2的源极均与供电电阻R11连接。
第一PMOS P1的栅极和漏极,均与第一电流源IB1的输入端连接,第一PMOS的源极与供电电阻连接,第一电流源IB1的输出端接地,第一数量个第二PMOS P2中的每个第二PMOS P2的栅极均与第一PMOS P1的栅极连接,第一数量个第二PMOS P2中的每个第二PMOSP2的漏极分别通过采样电阻R12与电池组200中的一个电池的正极连接。
具体的,电池组200通过供电电阻R11向恒流源模块101供电,第一数量个第二PMOSP2中的每个第二PMOS P2的漏极分别输出上拉电流,若电池组200中任一个电池m与电池组检测装置100之间的连接断开,电池m对应的第一检测模块102的输入端m’检测到的电压被上拉电流抬高。
进一步的,恒流源模块101的第一数量个输出端可以按照预设顺序排列,其中,第一检测模块102包括第一数量个检测子模块1021,第一检测子模块1021为第一数量个检测子模块中的任一检测子模块。
恒流源模块101的第一输出端与第一检测子模块1021的第一输入端连接,恒流源模块101的第二输出端与第一检测子模块1021的第二输入端连接,恒流源模块101的第一输出端为恒流源模块101的第一数量个输出端中的任一输出端,恒流源模块101的第二输出端为第一输出端的下一个输出端。
第一检测子模块1021包括:比较器COMP、参考电源Vref、第一电阻R1、第二电阻R2和第三PMOS P3。图5是图1所示实施例示出的一种检测子模块的示意图。如图5所示:
第一电阻R1的第一端与第一检测子模块1021的第一输入端连接,第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接,第二电阻R2的第二端与第一检测子模块1021的第二输入端连接,第一电阻R1的第二端与比较器COMP的反向输入端连接,参考电源Vref的正极与比较器COMP的正向输入端连接,参考电源Vref的负极与第二电阻R2的第二端连接,比较器COMP的输出端与第三PMOS P3的栅极连接,第三PMOS P3的源极与第一电阻R1的第一端连接,第三PMOS P3的漏极为第一检测子模块1021的输出端。
进一步的,恒流源模块101的第一数量个输出端按照预设顺序排列,预设顺序可以与电池组200中的电池的排列顺序相同,即预设顺序为由电池组200正极指向电池组200负极的方向表示的顺序,恒流源模块101通过第一数量个采样电阻R12按照该预设顺序与第一数量个电池连接。
以电池组200中包括5个串联的电池,恒流源模块101中包括5个输出端,第一检测模块102包括5个输入端为例,恒流源模块101的5个输出端按照预设顺序进行排列,电池组中的5个电池也按照预设顺序对应进行排列。恒流源模块101的5个输出端中的每个输出端分别通过5个采样电阻R12按照预设顺序与电池组200中的电池的正极连接。第一检测模块102中的第一数量个检测子模块1021也按照预设顺序排列,如图6所示,检测子模块a的第一输入端与恒流源模块101的5个输出端中的第一个输出端连接,检测子模块b的第一输入端与恒流源模块101的5个输出端中的第二个输出端连接,检测子模块b的第一输入端与检测子模块a的第二输入端连接,检测子模块c的第一输入端与恒流源模块101的5个输出端中的第三个输出端连接,检测子模块c的第一输入端与检测子模块b的第二输入端连接,依次类推,其中,检测子模块e的第二输入端与地连接。
若电池组200中第三个电池与电池组检测装置100之间的连接断开,检测子模块1021c的第一输入端的电压被上拉电流抬高。此时检测子模块1021c的第一输入端和第二输入端的电压差变大,使检测子模块1021c中的第一电阻R1和第二电阻R2间的分压VD大于参考电源Vref的电压(正常情况下,VD小于或等于参考电源Vref的电压),检测子模块1021c中的比较器COMP翻转,从而使检测子模块1021c中的第三PMOS P3由原来的关断状态变为导通状态,此时第一检测模块102的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平。
若电池组200中的第四个电池和第五个电池同时与电池组检测装置100之间的连接断开(即两个相邻的电池同时与电池组检测装置100之间的连接断开),检测子模块1021d的第一输入端的电压被上拉电流抬高,同时,检测子模块1021e的第一输入端的电压也被上拉电流抬高(即检测子模块1021d的第二输入端的电压被上拉电流抬高)。由于检测子模块1021d的第一输入端的电压和第二输入端的电压均被上拉电流抬高,检测子模块1021d的第一输入端和第二输入端的电压差不足以使检测子模块1021d中的比较器COMP翻转。但检测子模块1021e的第一输入端和第二输入端的电压差变大,使检测子模块1021e中的第一电阻R1和第二电阻R2间的分压VD大于参考电源Vref的电压,从而使检测子模块1021e中的第三PMOS P3由原来的关断状态变为导通状态,第一检测模块102的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平。
若电池组200中的第二个电池和第四个电池同时与电池组检测装置100之间的连接断开(即两个不相邻的电池同时与电池组检测装置100之间的连接断开),检测子模块1021b的第一输入端的电压被上拉电流抬高,同时,检测子模块1021d的第一输入端的电压也被上拉电流抬高。此时检测子模块1021b的第一输入端和第二输入端的电压差变大,同时,检测子模块1021d的第一输入端和第二输入端的电压差变大,使检测子模块1021b和检测子模块1021d中的第三PMOS P3由原来的关断状态变为导通状态,从而使第一检测模块102的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平。
若电池组200中存在两个以上的电池与电池组检测装置100之间的连接断开,检测模块102的输出信号的变化依此类推,即电池组200中有至少一个电池与电池组检测装置100之间的连接断开,第一检测模块102的输出信号都会发生翻转。
图7是图2所示实施例示出的一种第二检测模块的示意图。如图7所示,第二检测模块104包括:钳位子模块1041,第一二极管D1,第二二极管D2和第四PMOS P4。
钳位子模块1041的第一输入端为第二检测模块104的第一输入端,钳位子模块1041的第一输入端与第一二极管D1的阴极连接,钳位子模块1041的第二输入端与第一二极管D1的阴极连接,第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极连接,第二二极管D2的阳极为第二检测模块104的第二输入端,钳位子模块1041的输出端与第四PMOS P4的栅极连接,第四PMOS P4的源极与第二二极管D2的阳极连接,第四PMOS P4的漏极为第二检测模块104的输出端。
钳位子模块1041包括:第五PMOS P5,第六PMOS P6,第一MOS,第二MOS,第三NMOSN3,第四NMOS N4和第三电阻R3。其中,第一MOS和第二MOS可以是PMOS,也可以是NMOS,本公开中对第一MOS和第二MOS的具体类型不做限定。本实施例中以第一MOS和第二MOS均为NMOS来举例。如图7所示,第一MOS对应为第一NMOS N1,第二MOS对应为第二NMOS N2。
第五PMOS P5的源极为钳位子模块1041的第一输入端,第六PMOS P6的源极为钳位子模块1041的第二输入端,第五PMOS的栅极与第六PMOS P6的栅极连接,第五PMOS P5的栅极为钳位子模块1041的输出端,第五PMOS P5的栅极和漏极,均与第一NMOS N1的漏极连接,第六PMOS P6的漏极与第二NMOS N2的漏极连接,第二NMOS N2的栅极和漏极,均与第一NMOSN1的栅极连接,第一NMOS N1的源极与第三NMOS N3的漏极连接,第二NMOS N2的源极与第四NMOS N4的漏极连接,第四NMOS N4的栅极和漏极,均与第三NMOS N3的栅极连接,第三NMOSN3的源极与第三电阻R3的第一端连接,第四NMOS N4的源极与第三电阻R3的第二端连接,第三电阻R3的第二端与地连接。
其中,第三NMOS N3可以由多个NMOS并联组成,NMOS并联的数量为第四NMOS N4的整数倍A(A>2)。以电池组中每个电池的电压为3.8V,第一二极管D1和第二二极管D2导通压降为0.6V,第四PMOS P4的导通阈值为0.8V为例,当电池组200与电池组检测装置100之间的连接没有断开时,第二检测模块104的第一输入端的电压V1=V2+3.8,V3=V1-0.8=V2+3.0,可知V3>V2,其中,V2为第二检测模块104的第二输入端的电压,V3为钳位子模块1041输出端的电压。此时第四PMOS P4关断,第二检测模块104的输出信号为低电平。当电池组200与电池组检测装置100之间的连接断开,由于钳位子模块1041,第一二极管D1和第二二极管D2的作用,V1=V2-0.6-0.6,即V1=V2-1.2,V3=V1-0.8=V2-2.0,可知V3<V2,此时第四PMOS P4导通,第二检测模块104的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平。
可选地,处理模块103包括:第一电源Vp,第二电流源IB2,第五NMOS N5,第一数量个第六NMOS N6,第七NMOS N7和或非门NOR。
第一数量个第六NMOS N6中的每个第六NMOS N6的漏极作为处理模块103的第一输入端,第七NMOS N7的漏极为处理模块103的第二输入端,处理模块103的第一输入端和处理模块103的第二输入端,均与或非门NOR的输入端连接,第一电源Vp的正极与第二电流源IB2的输入端连接,第一电源Vp的负极与地连接,第二电流源IB2的输出端与第五NMOS N5的漏极连接,第五NMOS N5的漏极与栅极连接,第五NMOS N5的源极与地连接,第一数量个第六NMOS N6中的每个第六NMOS N6栅极均与第五NMOS N5的漏极连接,第一数量个第六NMOS N6中的每个第六NMOS N6的源极均与地连接,第七NMOS N7的栅极与第五NMOS N5的漏极连接,第七NMOS N7的源极与地连接,或非门NOR的电源端与第一电源Vp的正极连接,或非门NOR的接地端与地连接,或非门NOR的输出端为处理模块103的输出端。
以第一数量为5为例进行说明,如图8所示,处理模块103通过处理模块103的第一输入端获取第一检测模块102的输出信号,通过处理模块103的第二输入端获取第二检测模块104的输出信号,并根据第一检测模块102和第二检测模块104的输出端的输出信号的变化,输出处理信号。若电池组200中任一个电池与电池组检测装置100之间的连接断开,第一检测模块102的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平,或非门NOR接收到第一检测模块102发送的高电平信号后,或非门NOR的输出端输出的处理信号发生翻转,由高电平变为低电平,控制开关105断开,断开电池组200的充电回路和放电回路。若电池组200与电池组检测装置100之间的连接断开,第二检测模块104的输出信号发生翻转,由低电平变为高电平,或非门NOR接收到第二检测模块104发送的高电平信号后,或非门NOR的输出端输出的处理信号发生翻转,由高电平变为低电平,控制开关105断开,断开电池组200的充电回路和放电回路。
综上所述,本公开中的电池组检测装置包括:恒流源模块、第一检测模块和处理模块,恒流源模块的输入端作为电池组检测装置的输入端,通过供电电阻与电池组的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻与电池组中的一个电池的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别与第一检测模块的第一数量个输入端连接,第一检测模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端作为电池组检测装置的输出端输出处理信号,处理信号用于指示电池组中的电池是否与电池组检测装置断开,电池组检测装置的接地端与地连接,电池组的负极与地连接,电池组中包含第一数量个电池。本公开能够同时检测电池组中每个电池与电池组检测装置之间的连线状态,提高电池组使用的安全度,以确保对电池组中的电池的异常状态检测,延长电池组的使用寿命。
本公开还涉及一种电池组检测系统,该系统包括:电池组和图1-8中的任一种电池组检测装置。
关于上述实施例中的系统,其中电池组检测装置执行操作的具体方式已经在有关该装置的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
综上所述,本公开中的电池组检测装置包括:恒流源模块、第一检测模块和处理模块,恒流源模块的输入端作为电池组检测装置的输入端,通过供电电阻与电池组的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻与电池组中的一个电池的正极连接,恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别与第一检测模块的第一数量个输入端连接,第一检测模块的输出端与处理模块的第一输入端连接,处理模块的输出端作为电池组检测装置的输出端输出处理信号,处理信号用于指示电池组中的电池是否与电池组检测装置断开,电池组检测装置的接地端与地连接,电池组的负极与地连接,电池组中包含第一数量个电池。本公开能够同时检测电池组中每个电池与电池组检测装置之间的连线状态,提高电池组使用的安全度,以确保对电池组中的电池的异常状态检测,延长电池组的使用寿命。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种电池组检测装置,其特征在于,所述电池组检测装置包括:恒流源模块、第一检测模块和处理模块;
所述恒流源模块的输入端作为所述电池组检测装置的输入端,通过供电电阻与电池组的正极连接,所述恒流源模块的第一数量个输出端中的每个输出端分别通过采样电阻与所述电池组中的一个电池的正极连接,所述恒流源模块的所述第一数量个输出端中的每个输出端分别与所述第一检测模块的所述第一数量个输入端连接;
所述第一检测模块的输出端与所述处理模块的第一输入端连接,所述处理模块的输出端作为所述电池组检测装置的输出端输出处理信号,所述处理信号用于指示所述电池组中的电池是否与所述电池组检测装置断开;
所述电池组检测装置的接地端与地连接,所述电池组的负极与地连接,所述电池组中包含所述第一数量个电池。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电池组检测装置还包括:第二检测模块;
所述第二检测模块的第一输入端通过所述供电电阻与所述电池组的正极连接,所述第二检测模块的第二输入端通过所述采样电阻与所述电池组中的任一电池的正极连接;
所述第二检测模块的输出端与所述处理模块的第二输入端连接,所述处理信号还用于指示所述电池组是否与所述电池组检测装置断开。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述处理模块的输出端与控制开关连接;
所述处理信号还用于,若所述电池组中的电池与所述电池组检测装置断开,或所述电池组与所述电池组检测装置断开,控制所述控制开关断开,以断开所述电池组的充电回路和放电回路。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述恒流源模块包括:第一电流源,第一P沟道场效应管PMOS,所述第一数量个第二PMOS;
所述第一数量个第二PMOS中的每个第二PMOS的源极均与所述供电电阻连接;
所述第一PMOS的栅极和漏极,均与所述第一电流源的输入端连接,所述第一PMOS的源极与所述供电电阻连接,所述第一电流源的输出端接地,所述第一数量个第二PMOS中的每个第二PMOS的栅极均与所述第一PMOS的栅极连接,所述第一数量个第二PMOS中的每个第二PMOS的漏极分别通过所述采样电阻与所述电池组中的一个电池的正极连接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述恒流源模块的所述第一数量个输出端按照预设顺序排列,所述第一检测模块包括所述第一数量个检测子模块,第一检测子模块为所述第一数量个检测子模块中的任一检测子模块;
所述恒流源模块的第一输出端与所述第一检测子模块的第一输入端连接,所述恒流源模块的第二输出端与所述第一检测子模块的第二输入端连接,所述恒流源模块的第一输出端为所述恒流源模块的所述第一数量个输出端中的任一输出端,所述恒流源模块的第二输出端为所述第一输出端的下一个输出端;
所述第一检测子模块包括:比较器、参考电源、第一电阻、第二电阻和第三PMOS;
所述第一电阻的第一端与所述第一检测子模块的第一输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端与所述第一检测子模块的第二输入端连接,所述第一电阻的第二端与所述比较器的反向输入端连接,所述参考电源的正极与所述比较器的正向输入端连接,所述参考电源的负极与所述第二电阻的第二端连接,所述比较器的输出端与所述第三PMOS的栅极连接,所述第三PMOS的源极与所述第一电阻的第一端连接,所述第三PMOS的漏极为所述第一检测子模块的输出端。
6.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第二检测模块包括:钳位子模块,第一二极管,第二二极管和第四PMOS;
所述钳位子模块的第一输入端为所述第二检测模块的第一输入端,所述钳位子模块的第一输入端与所述第一二极管的阴极连接,所述钳位子模块的第二输入端与所述第一二极管的阴极连接,所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接,所述第二二极管的阳极为所述第二检测模块的第二输入端,所述钳位子模块的输出端与所述第四PMOS的栅极连接,所述第四PMOS的源极与所述第二二极管的阳极连接,所述第四PMOS的漏极为所述第二检测模块的输出端;
所述钳位子模块包括:第五PMOS,第六PMOS,第一场效应管MOS,第二MOS,第三N沟道场效应管NMOS,第四NMOS和第三电阻;
所述第五PMOS的源极为所述钳位子模块的第一输入端,所述第六PMOS的源极为所述钳位子模块的第二输入端,所述第五PMOS的栅极与所述第六PMOS的栅极连接,所述第五PMOS的栅极为所述钳位子模块的输出端,所述第五PMOS的栅极和漏极,均与所述第一MOS的漏极连接,所述第六PMOS的漏极与所述第二MOS的漏极连接,所述第二MOS的栅极和漏极,均与所述第一MOS的栅极连接,所述第一MOS的源极与所述第三NMOS的漏极连接,所述第二MOS的源极与所述第四NMOS的漏极连接,所述第四NMOS的栅极和漏极,均与所述第三NMOS的栅极连接,所述第三NMOS的源极与所述第三电阻的第一端连接,所述第四NMOS的源极与所述第三电阻的第二端连接,所述第三电阻的第二端与地连接。
7.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述处理模块包括:第一电源,第二电流源,第五NMOS,所述第一数量个第六NMOS,第七NMOS和或非门;
所述第一数量个第六NMOS中的每个第六NMOS的漏极作为所述处理模块的第一输入端,所述第七NMOS的漏极为所述处理模块的第二输入端,所述处理模块的第一输入端和所述处理模块的第二输入端,均与所述或非门的输入端连接,所述第一电源的正极与所述第二电流源的输入端连接,所述第一电源的负极与地连接,所述第二电流源的输出端与所述第五NMOS的漏极连接,所述第五NMOS的漏极与栅极连接,所述第五NMOS的源极与地连接,所述第一数量个第六NMOS中的每个第六NMOS栅极均与所述第五NMOS的漏极连接,所述第一数量个第六NMOS中的每个第六NMOS的源极均与地连接,所述第七NMOS的栅极与所述第五NMOS的漏极连接,所述第七NMOS的源极与地连接,所述或非门的电源端与所述第一电源的正极连接,所述或非门的接地端与地连接,所述或非门的输出端为所述处理模块的输出端。
8.一种电池组检测系统,其特征在于,所述系统包括:电池组和权利要求1-7中任一项所述的电池组检测装置。
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