CN115327393A - 电池参数采集装置及电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池参数采集装置及电池管理系统，其中，电池参数采集装置包括：采集电池模组参数的采集芯片、和采集芯片相连的温度检测单元，所述电池模组和所述采集芯片均包括N个，第i电池模组与第i采集芯片相连；所述温度检测单元包括N组，设置于第m电池模组内部的第m组温度检测单元与第i采集芯片相连，其中i、m＝1，2，3…N，i不等于m，N是大于1的整数，设置于第i电池模组内部的第i组温度检测单元与不同于第i采集芯片的采集芯片相连；第i采集芯片包括多个电芯电压采集端，分别对应连接第i电池模组，还包括温度输入端，温度输入端连接第m组温度检测单元的温度输出端。本申请能够准确采集到电池参数。

Description

电池参数采集装置及电池管理系统

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池参数采集装置及电池管理系统。

背景技术

随着电动车的普及，电动车的充电时间、充电安全、电池热失控等领域都受到了人们的广泛关注。由于工艺的原因，如果电动车电池出现异常情况，会出现燃烧、爆炸或电池失效等问题，其参数也会不正常，因此在电池使用过程中，需要实时采集电池的电压、温度等参数，以对电池进行实时监控管理。

在目前的电池参数采集装置中，通常采用一个采集芯片同时采集一个电池模组的电压、温度等参数，此电池模组负责给采集芯片供电。然而，如果电池出现热失控等异常情况，则无法给采集芯片供电，采集芯片会丢失采集的电池电压、温度等参数，造成漏报电池参数，不利于电池信息的监测，准确度低。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池参数采集系统及电池管理系统，能够准确采集到电池参数。

为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种电池参数采集装置，包括：采集电池模组参数的采集芯片、和所述采集芯片相连的温度检测单元，其中；

所述电池模组和所述采集芯片均包括N个，第i电池模组与第i采集芯片相连，其中，i＝1，2，3…N，N是大于1的整数；

所述温度检测单元包括N组，设置于第m电池模组内部的第m组温度检测单元与第i采集芯片相连，用于实时检测第m电池模组温度，其中m＝1，2，3…N，i不等于m，设置于第i电池模组内部的第i组温度检测单元与不同于第i采集芯片的采集芯片相连，用于实时检测第i电池模组温度；

第i采集芯片包括多个电芯电压采集端，分别对应连接第i电池模组，以采集第i电池模组的每个电芯单体的电压，第i采集芯片还包括温度输入端，温度输入端连接第m组温度检测单元的温度输出端，以获取第m组温度检测单元检测的第m电池模组温度。

作为其中一种实施方式，第i电池模组包括多个串联连接的电芯单体，每个电芯单体与第i采集芯片相连。

作为其中一种实施方式，所述电池模组是锂电池模组、或铅酸电池模组中的一种。

作为其中一种实施方式，所述采集芯片是LTC、AFE、或者ISL采集芯片。

作为其中一种实施方式，所述第m组温度检测单元包括检测第m电池模组腔体内侧温度的第一温度检测单元和用于检测第m电池模组腔体端部温度的第二温度检测单元，第一温度检测单元包括第一温度输出端，第二温度检测单元包括第二温度输出端，第一温度输出端和第二温度输出端均与第i采集芯片的温度输入端相连，用于实时检测第m电池模组温度，并将检测的第m电池模组温度提供给第i采集芯片。

作为其中一种实施方式，所述第i组温度检测单元包括检测第i电池模组腔体内侧温度的第一温度检测单元和用于检测第i电池模组腔体端部温度的第二温度检测单元，第一温度检测单元包括第一温度输出端，第二温度检测单元包括第二温度输出端，第一温度输出端和第二温度输出端均与不同于第i采集芯片的采集芯片相连，用于实时检测第i电池模组温度，并将检测的第i电池模组温度提供给不同于第i采集芯片的采集芯片。

作为其中一种实施方式，所述温度检测单元采用温度传感器。

作为其中一种实施方式，所述温度传感器为热敏电阻。

作为其中一种实施方式，所述第i采集芯片还与第k电池模组相连，第k电池模组用于给第i采集芯片进行供电，其中k＝1，2，3…N，k不等于i。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池管理系统，包括：上述的电池参数采集装置。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本申请实施例提供的电池参数采集装置及电池管理系统，通过设置于第m电池模组内部的第m组温度检测单元与第i采集芯片相连，以实时检测第m电池模组温度，设置于第i电池模组内部的第i组温度检测单元与不同于第i采集芯片的采集芯片相连，以实时检测第i电池模组温度；第i采集芯片采集第i电池模组的每个电芯单体的电压，并获取第m组温度检测单元检测的第m电池模组温度，这样一个电池模组的电芯单体电压和电池温度使用不同的采集芯片进行采集，可以避免同时丢失电池模组的温度和电芯单体电压，特别在热失控时避免漏报电池参数，提高参数采集准确度。

附图说明

图1a为本申请实施例提供的电池参数采集装置的框图；

图1b为图1a的一个应用实例示意图；

图2a为本申请又一实施例提供的电池参数采集装置的框图；

图2b为图2a的一个应用实例示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

图1a为本申请实施例提供的电池参数采集装置的框图。所述电池参数采集装置能够准确采集到电池参数。请参考图1a，本实施例的电池参数采集装置包括：采集电池模组10参数的采集芯片11、和采集芯片11相连的温度检测单元12。

具体地，电池模组10和采集芯片11均包括N个，第i电池模组10与第i采集芯片11相连，可以用于给第i采集芯片11进行供电，其中，i＝1，2，3…N，即i是大于0小于等于N的整数，N是大于1的整数。

电池模组10可以是锂电池模组、或铅酸电池模组中的一种。第i电池模组10可以包括多个串联连接的电芯单体，每个电芯单体与第i采集芯片11相连，可以用于给第i采集芯片11供电，第i采集芯片11可以采集第i电池模组10每个电芯单体的电压。

温度检测单元12包括N组，设置于第m电池模组内部的第m组温度检测单元12与第i采集芯片10相连，用于实时检测第m电池模组温度，并将检测的第m电池模组温度提供给第i采集芯片，其中m＝1，2，3…N，m是大于0小于等于N的整数，i不等于m，即i与m相异。设置于第i电池模组10内部的第i组温度检测单元12与不同于第i采集芯片的采集芯片(如图1a中所示，不同于第i采集芯片的采集芯片为第m采集芯片，并且第m采集芯片与第m电池模组相连，用于采集第m电池模组的单体电压，并且第m电池模组给第m采集芯片供电)相连，用于实时检测第i电池模组温度，并将检测的第i电池模组温度提供给不同于第i采集芯片的采集芯片。

第i采集芯片11包括多个电芯电压采集端，分别对应连接第i电池模组10，以采集第i电池模组10的每个电芯单体的电压，第i采集芯片11还包括温度输入端，温度输入端连接第m组温度检测单元12的温度输出端，以获取第m组温度检测单元检测的第m电池模组温度。这样，通过将一个电池模组的电芯单体电压和电池模组温度分开采用不同的采集芯片11进行采集，可以避免电池模组热失控时，由于采集芯片11供电异常导致同时丢失电芯单体电压和电池模组温度，提高电池参数采集的准确度。

其中，采集芯片11可以是LTC(Lithographic Test Chip，平版测试芯片)、AFEActive Front End，主动前端芯片、或者ISL采集芯片。

优选地，第m组温度检测单元12可以包括检测第m电池模组腔体内侧温度的第一温度检测单元120m和用于检测第m电池模组腔体端部温度的第二温度检测单元121m。第一温度检测单元包括第一温度输出端，第二温度检测单元包括第二温度输出端。第一温度输出端和第二温度输出端均与第i采集芯片10的温度输入端相连，用于实时检测第m电池模组温度，并将检测的第m电池模组温度提供给第i采集芯片。

所述第i组温度检测单元包括检测第i电池模组腔体内侧温度的第一温度检测单元120i和用于检测第i电池模组腔体端部温度的第二温度检测单元121i，第一温度检测单元包括第一温度输出端，第二温度检测单元包括第二温度输出端，第一温度输出端和第二温度输出端均与不同于第i采集芯片的采集芯片相连，用于实时检测第i电池模组温度，并将检测的第i电池模组温度提供给不同于第i采集芯片的采集芯片。

具体实施时，如图1a所示，假设N＝2，则采集芯片为两个，分别为采集芯片a和采集芯片b，电池模组也为两个，分别为电池模组A和电池模组B，若采集芯片a采集电池模组A的电芯单体电压，同时电池模组A对采集芯片a进行供电，采集芯片a还获取电池模组B的温度，采集芯片b采集电池模组B的电芯单体电压，同时电池模组B对采集芯片b进行供电，采集芯片b还获取电池模组A的温度，这样一个电池模组的电芯单体电压和电池模组温度分开采用不同的采集芯片11进行采集，可以避免电池热失控时，同时丢失同一个电池模组电芯单体电压和电池模组温度，提高了参数采集的准确度。

温度检测单元12可采用温度传感器，例如温度传感器为热敏电阻，进行温度检测，热敏电阻的两端为温度输出端，均与相对应的采集芯片的温度输入端相连。

这样，当电池模组发生热失控的时候由于电芯防爆阀打开，电芯内部物质喷出导致高压回路断路，影响采集芯片供电，当采集芯片供电异常后无法采集单体电压和温度，此时由于该电池模组出现热失控，由于采集芯片已经停止工作，导致无法及时采集到电池模组温度继而漏报热失控，采用本装置避免了该类问题的发生，提高了报出热失控的概率。其通过设计同一个电池模组的电芯单体电压和电池模组温度使用不同的采集芯片进行采集，可以在电池模组热失控等情况下采集到电池模组温度，避免同时丢失电池模组温度和电芯单体电压，提高了采集准确度。

采集芯片11可以将采集的电芯单体电压和电池模组温度，通过设定的算法，计算出电池热失控或风险程度等状况，以预测出电池是否会出现热失控等状况，以提前发现电池模组的风险，从而提高了电池的安全性，避免同时丢失电池模组的电芯单体电压和电池模组温度，可以及时报出热失控等故障。

优选地，如图2a所示，第i采集芯片11也可以不采用第i电池模组10进行供电，而采用第k电池模组进行供电，即第i采集芯片11还与第k电池模组相连，第k电池模组用于给第i采集芯片11进行供电，其中k＝1，2，3…N，k是大于0小于等于N的整数，k不等于i，即k与i相异，但k可以等于m。即第i采集芯片可以采用不同于第i电池模组的另一任意电池模组进行供电，这样可以避免由于采集芯片供电异常导致电池模组电芯单体电压和电池温度同时丢失，以提高参数采集的准确度。

同样地，如图2a所示，第m采集芯片11也可以不采用第m电池模组10进行供电，而采用第i电池模组进行供电，即第m采集芯片11还与第i电池模组相连，第i电池模组用于给第m采集芯片11进行供电，其中i＝1，2，3…N，i是大于0小于等于N的整数，i不等于m，即i与m相异。即第m采集芯片可以采用不同于第m电池模组的另一任意电池模组进行供电，这样可以避免由于采集芯片供电异常导致电池模组电芯单体电压和电池温度同时丢失，以提高参数采集的准确度。

具体实施时，如图2b所示，假设N＝3，则采集芯片为三个，分别为采集芯片a、采集芯片b、采集芯片c，电池模组为三个，分别为电池模组A、电池模组B和电池模组C，采集芯片a采集电池模组A的电芯单体电压，同时电池模组B或C对采集芯片a进行供电(图中仅示出电池模组B对采集芯片a进行供电)，采集芯片a采集电池模组C的温度，采集芯片b采集电池模组B的电芯单体电压，同时模组A或C对采集芯片b进行供电(图中仅示出电池模组C对采集芯片b进行供电)，采集芯片b采集电池模组A的温度，采集芯片c采集模组C的电芯单体电压，同时电池模组A或B对采集芯片c进行供电(图中仅示出电池模组A对采集芯片c进行供电)，采集芯片c采集电池模组A或B的温度(图中仅示出采集芯片c采集电池模组B的温度)，这样可以避免由于采集芯片供电异常导致电池模组电芯单体电压和电池温度同时丢失，提高了参数采集的准确度。

基于前述实施例相同的申请构思，本申请实施例提供了一种电池管理系统。该电池管理系统包括上述实施例中的电池参数采集装置。

综上所述，本申请实施例提供的电池参数采集装置及电池管理系统，通过设置于第m电池模组内部的第m组温度检测单元与第i采集芯片相连，以实时检测第m电池模组温度，设置于第i电池模组内部的第i组温度检测单元与不同于第i采集芯片的采集芯片相连，以实时检测第i电池模组温度；第i采集芯片采集第i电池模组的每个电芯单体的电压，并获取第m组温度检测单元检测的第m电池模组温度，这样一个电池模组的电芯单体电压和电池温度使用不同的采集芯片进行采集，可以避免同时丢失电池模组的温度和电芯单体电压，特别在热失控时避免漏报电池参数，提高参数采集准确度。

还通过不同于第i电池模组的第k电池模组给第i采集芯片进行供电，可以避免热失控时由于采集芯片供电异常导致同时丢失电芯单体电压和电池模组温度，提高了参数采集的准确度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

需要说明的是，在本文中，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、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，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、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语"如果"可以被解释成为"在……时"或"当……时"或"响应于确定"。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池参数采集装置，其特征在于，包括：采集电池模组参数的采集芯片、和所述采集芯片相连的温度检测单元，其中；

所述电池模组和所述采集芯片均包括N个，第i电池模组与第i采集芯片相连，其中，i＝1，2，3…N，N是大于1的整数；

所述温度检测单元包括N组，设置于第m电池模组内部的第m组温度检测单元与第i采集芯片相连，用于实时检测第m电池模组温度，其中m＝1，2，3…N，i不等于m，设置于第i电池模组内部的第i组温度检测单元与不同于第i采集芯片的采集芯片相连，用于实时检测第i电池模组温度；

第i采集芯片包括多个电芯电压采集端，分别对应连接第i电池模组，以采集第i电池模组的每个电芯单体的电压，第i采集芯片还包括温度输入端，温度输入端连接第m组温度检测单元的温度输出端，以获取第m组温度检测单元检测的第m电池模组温度。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第i电池模组包括多个串联连接的电芯单体，每个电芯单体与第i采集芯片相连。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池模组是锂电池模组、或铅酸电池模组中的一种。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采集芯片是LTC、AFE、或者ISL采集芯片。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第m组温度检测单元包括检测第m电池模组腔体内侧温度的第一温度检测单元和用于检测第m电池模组腔体端部温度的第二温度检测单元，第一温度检测单元包括第一温度输出端，第二温度检测单元包括第二温度输出端，第一温度输出端和第二温度输出端均与第i采集芯片的温度输入端相连，用于实时检测第m电池模组温度，并将检测的第m电池模组温度提供给第i采集芯片。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第i组温度检测单元包括检测第i电池模组腔体内侧温度的第一温度检测单元和用于检测第i电池模组腔体端部温度的第二温度检测单元，第一温度检测单元包括第一温度输出端，第二温度检测单元包括第二温度输出端，第一温度输出端和第二温度输出端均与不同于第i采集芯片的采集芯片相连，用于实时检测第i电池模组温度，并将检测的第i电池模组温度提供给不同于第i采集芯片的采集芯片。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度检测单元采用温度传感器。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述温度传感器为热敏电阻。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第i采集芯片还与第k电池模组相连，第k电池模组用于给第i采集芯片进行供电，其中k＝1，2，3…N，k不等于i。

10.一种电池管理系统，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的电池参数采集装置。

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