CN115347628A - 过流检测方法、电池管理单元及电池管理系统 - Google Patents

过流检测方法、电池管理单元及电池管理系统 Download PDF

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CN115347628A CN202110529653.9A CN202110529653A CN115347628A CN 115347628 A CN115347628 A CN 115347628A CN 202110529653 A CN202110529653 A CN 202110529653A CN 115347628 A CN115347628 A CN 115347628A
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Abstract

本申请公开了一种过流检测方法、电池管理单元及电池管理系统,属于电池技术领域。该过流检测方法包括:基于获取的过流信号,更新过流统计次数,过流统计次数为预设时间段内获取到过流信号的次数,过流信号指示电池的电流超出标准电流阈值范围;在过流统计次数超过预设的持续过流次数阈值的情况下,控制与电池连接的控制开关关断。根据本申请实施例能够提高电池的安全性。

Description

过流检测方法、电池管理单元及电池管理系统
技术领域
本申请属于电池技术领域,尤其涉及一种过流检测方法、电池管理单元及电池管理系统。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的应用领域越来越广泛。例如,电池可作为动力源为用电装置等提供动力,从而减少不可再生资源的使用。
在电池的充电过程和放电过程中,可能会出现过流现象,即电池存在大电流,超过了电池的电流的正常承受范围。在过流现象出现的情况下,电池可能会产生大量的热量,影响电池的使用,甚至损害电池的结构和性能,降低了电池的安全性。因此亟需一种能够进行过流检测的方法。
发明内容
本申请实施例提供一种过流检测方法、电池管理单元及电池管理系统,能够提高电池的安全性。
第一方面,本申请提供一种过流检测方法,包括:基于获取的过流信号,更新过流统计次数,过流统计次数为预设时间段内获取到过流信号的次数,过流信号指示电池的电流超出标准电流阈值范围;在过流统计次数超过预设的持续过流次数阈值的情况下,控制与电池连接的控制开关关断。
本申请实施例的过流检测额方法能够通过过流统计次数和持续过流次数阈值,确定是否发生持续过流。在确定发生持续过流的情况下,控制与电池连接的控制开关关断,减小电池可能受到的损害,提高电池的安全性。
在一些可能的实施例中,该过流检测方法还包括:响应于过流信号,控制控制开关关断。
在获取到过流信号时,先控制控制开关关断,从而及时进行过流保护,提高过流保护的及时性。
在一些可能的实施例中,该过流检测方法还包括:在过流统计次数未超过持续过流次数阈值的情况下,在控制开关关断的第一预定时长后控制控制开关闭合。
过流统计次数未超过持续过流次数阈值,表示电池发生瞬时过流,瞬时过流对电池的影响可忽略不计,在这种情况下,持续保持控制开关关断反而会对电池使用造成不良影响。在这种情况下,控制控制开关闭合,能够避免充电回路对电池使用带来的不良影响。
在一些可能的实施例中,在控制开关关断的第一预定时长后控制控制开关闭合之后,还包括:采集电池的电流;在电池的电流超出标准电流阈值范围的情况下,生成过流信号。
在控制开关闭合的情况下,再次进行过流检测,以循环进行过流检测,持续对电池进行监测,保证电池的安全性。
在一些可能的实施例中,该过流检测方法还包括:在控制开关闭合的情况下,若在第二预设时长内未获取到过流信号,控制控制处理模块进入休眠状态,控制处理模块用于控制控制开关关断或闭合,在休眠状态中控制开关保持闭合。
在电池长时间未发生过流的情况下,控制处理模块进入休眠状态,可降低包括控制处理模块的电池管理单元、电池管理系统等的功耗。
在一些可能的实施例中,该过流检测方法还包括:在控制处理模块进入休眠状态的情况下,若获取到过流信号,向控制处理模块发送唤醒指令,唤醒指令用于解除控制处理模块的休眠状态。
在控制处理模块进入休眠状态的情况下,若电池发生过流,可及时唤醒控制处理模块,使控制处理模块及时恢复工作。
第二方面,本申请提供一种电池管理单元,其特征在于,包括:开关控制电路,用于控制控制开关关断或闭合,控制开关被配置为与电池连接;控制处理模块,用于基于获取的过流信号,更新过流统计次数,过流统计次数为预设时间段内获取到过流信号的次数,过流信号指示电池的电流超出标准电流阈值范围,以及,在过流统计次数超过预设的持续过流次数阈值的情况下,控制开关控制电路向控制开关发送关断指令,关断指令用于控制控制开关关断。
电池管理单元能够通过过流统计次数和持续过流次数阈值,确定是否发生持续过流。在确定发生持续过流的情况下,控制与电池连接的控制开关关断,减小电池可能受到的损害,提高电池的安全性。
在一些可能的实施例中,开关控制电路包括:开关驱动电路,被配置为与控制开关电连接,用于响应于第一关断触发指令,向控制开关发送关断指令;过流触发电路,与开关驱动电路电连接,用于响应于过流信号,向开关驱动电路发送第一关断触发指令。
在获取到过流信号时,先控制控制开关关断,从而及时进行过流保护,提高过流保护的及时性。
在一些可能的实施例中,该电池管理单元还包括复位控制电路和驱动控制电路;控制处理模块与复位控制电路电连接,用于在过流统计次数未超过持续过流次数阈值的情况下,向复位控制电路发送复位控制指令;复位控制电路与开关控制电路电连接,还用于响应于复位控制指令,向开关控制电路发送复位指令,复位指令用于控制开关控制电路停止发送关断指令;驱动控制电路与开关控制电路电连接,用于向开关控制电路发送闭合触发指令,闭合触发指令用于控制开关控制电路向控制开关发送闭合指令,闭合指令用于控制控制开关闭合。
过流统计次数未超过持续过流次数阈值,表示电池发生瞬时过流,瞬时过流对电池的影响可忽略不计,在这种情况下,持续保持控制开关关断反而会对电池使用造成不良影响。在这种情况下,控制控制开关闭合,能够避免充电回路对电池使用带来的不良影响。
在一些可能的实施例中,电池管理单元还包括驱动控制电路;控制处理模块与驱动控制电路电连接,用于在过流统计次数超过持续过流次数阈值的情况下,向驱动控制电路发送关断控制指令;驱动控制电路与开关控制电路电连接,用于响应于关断控制指令,向开关控制电路发送第二关断触发指令;开关控制电路用于响应于第二关断触发指令,向控制开关发送关断指令。
在一些可能的实施例中,电池管理单元还包括:电流采样模块,用于采集电池的电流,根据采集的电流,生成电压信号;比较电路,与开关控制电路、电流采样模块电连接,用于比较电压信号的电压与标准电压阈值范围,在电压信号的电压超出标准电压阈值范围的情况下,向开关控制电路输出过流信号,标准电压阈值范围根据标准电流阈值范围得到。
在控制开关闭合的情况下,再次进行过流检测,以循环进行过流检测,持续对电池进行监测,保证电池的安全性。
在一些可能的实施例中,控制处理模块还用于在控制开关闭合的情况下,若在第二预设时长内未获取到过流信号,进入休眠状态;在控制处理模块进入休眠状态的情况下,开关控制电路的输出状态保持不变。
在电池长时间未发生过流的情况下,控制处理模块进入休眠状态,可降低包括控制处理模块的电池管理单元、电池管理系统等的功耗。
在一些可能的实施例中,开关控制电路还用于:在控制处理模块进入休眠状态的情况下,响应于过流信号,向控制处理模块发送唤醒指令,唤醒指令用于解除控制处理模块的休眠状态。
在控制处理模块进入休眠状态的情况下,若电池发生过流,可及时唤醒控制处理模块,使控制处理模块及时恢复工作。
在一些可能的实施例中,电池管理单元还包括控制开关。
第三方面,本申请提供一种电池管理系统,包括第二方面的电池管理单元。
电池管理系统包括电池管理单元,电池管理单元能够通过过流统计次数和持续过流次数阈值,确定是否发生持续过流。在确定发生持续过流的情况下,控制与电池连接的控制开关关断,减小电池可能受到的损害,提高电池的安全性。
本申请实施例提供一种过流检测方法、电池管理单元及电池管理系统,在获取到过流信号的情况下,更新过流统计次数。通过过流统计次数和持续过流次数阈值,判定是否发生持续过流。过流统计次数超过持续过流次数阈值,可确定发生持续过流,控制与电池连接的控制开关关断,以断开电池的充电回路或放电回路,从而减小电池可能受到的损害,提高电池的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的过流检测方法的一示例的应用场景示意图;
图2为本申请提供的过流检测方法的一实施例的流程图;
图3为本申请提供的过流检测方法的另一实施例的流程图;
图4为本申请提供的过流检测方法的又一实施例的流程图;
图5为本申请提供的电池管理单元的一实施例的结构示意图;
图6为本申请提供的电池管理单元的另一实施例的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的比较电路的一示例的结构示意图;
图8为本申请提供的电池管理单元的又一实施例的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的电池管理系统的一示例的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请,而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
随着新能源技术的发展,电池的应用领域越来越广泛。在一些情况下,电池可作为动力源为用电装置提供动力。用电装置可为电动汽车等,在此并不限定。通过电池的充电和放电,实现电池的循环使用。在电池的充电过程和放电过程中,可能会出现过流现象。过流现象即电池存在超过电池正常承受范围的大电流。在电池出现过流现象的情况下,电池会产生大量的热量,影响电池的使用,甚至损害电池的结构和性能,降低了电池的安全性。
本申请可提供一种过流检测方法及电池管理单元(Battery Management Unit,BMU),能够识别持续过流现象,在出现持续过流现象的情况下,断开电池的充电回路或放电回路,避免对电池的损害,提高电池的安全性。
为了便于说明,下面对过流检测方法的应用场景进行介绍。图1为本申请实施例提供的过流检测方法的一示例的应用场景示意图。如图1所示,电池11通过控制开关13与负载12连接。控制开关13闭合,电池11的充电回路或放电回路导通。控制开关13关断,电池11的充电回路或放电回路断路。电池管理单元14可控制控制开关13闭合或关断。电池管理单元14还可对电池11进行监测。在一些示例中,控制开关13也可设置在电池管理单元14内部,电池11通过电池管理单元14中的控制开关13与负载12连接。需要说明的是,这里的电池11可包括电池单体、电池模组、电池包等,在此并不限定。控制开关13可包括一个或两个以上的开关器件,在此并不限定开关器件的类型和数量。
本申请提供一种过流检测方法,可应用于电池管理单元、电池管理系统或用电装置等,在此并不限定。图2为本申请提供的过流检测方法的一实施例的流程图。如图2所示,该过流检测方法可包括步骤S201和步骤S202。
在步骤S201中,基于获取的过流信号,更新过流统计次数。
过流统计次数为预设时间段内获取到过流信号的次数。具体地,过流统计次数为距离获取到过流信号时最近的预设时间段内获取到过流信号的次数。若在预设时间段内获取到过流信号,原过流统计次数加一,得到更新后的过流统计次数。例如,原过流统计次数为M,在预设时间段内获取到过流信号的情况下,更新后的过流统计次数为M+1。
预设时间段可根据场景和需求设定,在此并不限定。例如,预设时间段可为10分钟,对应地,在获取到过流信号时,更新距离获取到过流信号时最近的10分钟内的获取到过流信号的次数。
过流信号指示电池的电流超出标准电流阈值范围。即在电池的电流超出标准电流阈值范围的情况下,电池管理单元可得到过流信号。该过流信号可以由其他结构生成发送给电池管理单元,也可由电池管理单元生成,在此并不限定。标准电流阈值范围可根据电池的特性设定,在此并不限定。
在步骤S202中,在过流统计次数超过预设的持续过流次数阈值的情况下,控制与电池连接的控制开关关断。
持续过流次数阈值用于判定是否发生持续过流,具体可根据场景和需求设定,在此并不限定。例如,持续过流次数阈值可为3。过流统计次数超过持续过流次数阈值,表示电池发生持续过流。持续过流指电池在一段时间内电流持续超出标准电流阈值范围。过流统计次数超过持续过流次数阈值,确定电池发生持续过流,控制控制开关关断,使电池的充电回路或放电回路断开,以避免电池持续存在大电流,降低对电池的损害,提高电池的安全性。
具体地,可通过向控制开关发送关断指令以实现控制开关的关断,在此并不限定。
在一些示例中,可设置检测标志位,利用检测标志位表示是否出现过流以及过流的类型。例如,可设置过流检测标志位OC_Flag、持续过流标志位OC_Sustaining_Flag和瞬时过流标志位OC_Instantaneous_Flag。过流检测标志位OC_Flag表示电池是否发生过流,如OC_Flag=0,表示电池没有发生过流;OC_Flag=0,表示电池发生过流,过流包括持续过流和瞬时过流。持续过流标志位OC_Sustaining_Flag表示电池是否发生持续过流,如OC_Sustaining_Flag=0,表示电池没有发生持续过流;OC_Sustaining_Flag=1,表示电池发生持续过流。瞬时过流标志位OC_Instantaneous_Flag表示电池是否发生瞬时过流,如OC_Instantaneous_Flag=0,表示电池没有发生瞬时过流;OC_Instantaneous_Flag=1,表示电池发生瞬时过流。
在本申请实施例中,在获取到过流信号的情况下,更新过流统计次数。通过过流统计次数和持续过流次数阈值,判定是否发生持续过流。过流统计次数超过持续过流次数阈值,可确定发生持续过流,控制与电池连接的控制开关关断,以断开电池的充电回路或放电回路,从而减小电池可能受到的损害,提高电池的安全性。
而且,过流统计次数为预设时间段内获取到过流信号的次数,也可避免将长时间内发生的个别对电池产生的影响可忽略的瞬间过流判定为持续过流,准确地识别持续过流,避免在电池安全的情况下断开充电回路或放电回路对电池使用造成的不良影响。
在另一些实施例中,为了进一步保证电池的安全性,可在获取到过流信号的情况下,先控制控制开关关断,再根据过流统计次数和持续过流次数阈值确定是保持控制开关关断,还是控制开关闭合。图3为本申请提供的过流检测方法的另一实施例的流程图。图3与图2的不同之处在于,图3所示的过流检测方法还可包括步骤S203、步骤S204、步骤S205和步骤S206。
在步骤S203中,响应于过流信号,控制控制开关关断。
为了确保电池的安全性,可在获取到过流信号时,控制控制开关关断。步骤S203和步骤S201及步骤S202可相互独立,并不限定执行的先后顺序。具体地,控制控制开关关断可通过向控制开关发送关断指令实现,在此并不限定。
在一些示例中,响应于过流信号,控制控制开关关断。在控制开关关断后,确定过流统计次数超过持续过流次数阈值,则可保持控制开关继续关断。
在步骤S204中,在过流统计次数未超过持续过流次数阈值的情况下,在控制开关关断的第一预定时长后控制控制开关闭合。
获取到过流信号表示电池发生过流,可先控制控制开关关断。过流统计次数未超过持续过流次数阈值,确定电池发生瞬时过流。瞬时过流对电池的影响较小,可忽略,可在响应过流信号控制控制开关关断的第一预定时长后控制该控制开关闭合,使得电池的充电回路或放电回路重新导通。
第一预定时长可根据场景或需求设定,在此并不限定。例如,第一预定时长可为1分钟。
在步骤S205中,采集电池的电流。
在控制开关闭合的情况下,采集电池的电流。在一些示例中,可在控制开关闭合的情况下周期性采集电池的电流。在另一些示例中,可在每次执行步骤S204后,采集电池的电流。
在步骤S206中,在电池的电流超出标准电流阈值范围的情况下,生成过流信号。
电池的电流超出标准电流阈值范围,表示电池发生过流。可基于生成的过流信号,更新过流统计次数,即执行步骤S201,以实现过流检测的循环进行。
在一些示例中,电池的电流可通过电压表示。电池的电流是否超出标准电流阈值范围,可通过电压是否超出标准电压阈值范围确定。具体地,可根据电池的电流,得到与电池的电流对应的电压信号,通过电压信号的电压是否超出标准电压阈值范围,确定电池的电流是否超出标准电流阈值范围。电流与电压存在一定的关联关系,标准电压阈值范围可根据标准电流阈值范围得到。电压信号超出标准电压阈值范围,表示电池的电流超出标准电流阈值范围。电压信号未超出标准电压阈值范围,表示电池的电流未超出标准电流阈值范围。
在又一些实施例中,为了平衡能耗和过流检测,可使能够控制控制开关关断或闭合的控制处理模块在休眠状态和工作状态之间切换。图4为本申请提供的过流检测方法的又一实施例的流程图。图4与图3的不同之处在于,图4所示的过流检测方法还可包括步骤S207和步骤S208。
在步骤S207中,在控制开关闭合的情况下,若在第二预设时长内未获取到过流信号,控制控制处理模块进入休眠状态。
控制处理模块用于控制控制开关关断或闭合。控制处理模块可具体实现为微控制器(Microcontroller Unit,MCU),在此并不限定。在控制开关闭合的情况下,在第二预设时长内未获取到过流信号,可认为电池较为稳定安全,暂时不会出现过流。控制处理模块长时间处于工作状态,会消耗较多能量。在电池较为稳定安全,暂时不会出现过流的情况下,可使控制处理模块进入休眠状态,以节省能耗。
在一些示例中,可向控制处理模块发送休眠指令。该休眠指令用于控制控制处理模块进入休眠状态。休眠指令可由用电装置如电动汽车生成,通过电动汽车的整车通讯功能将休眠指令向电池管理单元发送。
在另一些示例中,控制处理模块可自行进入休眠状态,在此并不限定。
控制处理模块进入休眠状态,控制处理模块的各个端口的状态会保持不变,在此情况下不会产生控制控制开关关断的关断指令。对应的,控制开关的状态保持不变,即控制开关保持闭合。控制开关闭合,使得电池还可为外部的负载供电或充电。
在步骤S208中,在控制处理模块进入休眠状态的情况下,若获取到过流信号,向控制处理模块发送唤醒指令。
控制处理模块进入休眠状态,若获取到过流信号,需要控制控制开关关断,则需要唤醒控制处理模块,由控制处理模块改变控制开关的通断状态。具体地,通过唤醒指令唤醒控制处理模块。唤醒指令用于解除控制处理模块的休眠状态,即使控制处理模块进入工作状态。
在一些示例中,唤醒指令可由用电装置如电动汽车生成,通过电动汽车的整车通讯功能将唤醒指令向电池管理单元中的控制处理模块发送。
与上述过流检测方法对应,本申请实施例还提供一种电池管理单元。图5为本申请提供的电池管理单元的一实施例的结构示意图。如图5所示,电池管理单元30可包括开关控制电路31和控制处理模块32。
开关控制电路31可用于控制控制开关33关断或闭合。
控制开关33被配置为与电池41连接。具体地,控制开关33位于电池41与负载51之间。电池41通过控制开关33与负载51连接。控制开关33关断,电池41与负载51断开;控制开关33闭合,电池41与负载51导通。
在一些示例中,开关控制电路31可向控制开关33发送关断指令或闭合指令,以控制控制开关33关断或闭合。关断指令用于控制控制开关33关断。闭合指令用于控制控制开关33闭合。
控制处理模块32用于基于获取的过流信号,更新过流统计次数,以及,在过流统计次数超过预设的持续过流次数阈值的情况下,控制开关控制电路31向控制开关33发送关断指令。
过流统计次数为预设时间段内获取到过流信号的次数。过流信号指示电池的电流超出标准电流阈值范围。关断指令用于控制控制开关关断。
控制开关、过流信号、过流统计次数、持续过流次数阈值等具体内容可参见上述实施例中的相关说明,在此不再赘述。
在本申请实施例中,在获取到过流信号的情况下,更新过流统计次数。通过过流统计次数和持续过流次数阈值,判定是否发生持续过流。过流统计次数超过持续过流次数阈值,可确定发生持续过流,控制与电池连接的控制开关关断,以断开电池的充电回路或放电回路,从而减小电池可能受到的损害,提高电池的安全性。
而且,过流统计次数为预设时间段内获取到过流信号的次数,也可避免将长时间内发生的个别对电池产生的影响可忽略的瞬间过流判定为持续过流,准确地识别持续过流,避免在电池安全的情况下断开充电回路或放电回路对电池使用造成的不良影响。
图6为本申请提供的电池管理单元的另一实施例的结构示意图。图6与图5的不同之处在于,图5中的开关控制电路31可包括图6中的开关驱动电路311和过流触发电路312,图6所示的电池管理单元还可包括电流采样模块34和比较电路35。
开关驱动电路311被配置为与控制开关33电连接,用于响应于第一关断触发指令,向控制开关发送关断指令。第一关断触发指令用于触发控制开关发送关断指令。
过流触发电路312与开关驱动电路311电连接,用于响应于过流信号,向开关驱动电路发送第一关断触发指令。
在一些示例中,如图6所示,开关驱动电路311还可包括逻辑单元3111和驱动单元3112。
逻辑电路3111与过流触发电路312电连接,逻辑单元3111还与驱动单元3112电连接。逻辑单元3111可用于接收第一关断触发指令,响应于第一关断触发指令,控制驱动单元3112生成关断指令。驱动单元3112在逻辑单元3111的控制下,向控制开关33发送关断指令,控制控制开关33关断。逻辑单元3111可包括具有逻辑处理功能的电路、芯片等。例如,逻辑单元可包括与门、或门等,在此并不限定。
在一些示例中,过流触发电路312可直接获取到过流信号,因此在电池发生过流的情况下,过流触发电路312可与开关驱动电路311配合,实现对控制开关33的关断。即在控制处理模块32不参与的情况下,若电池发生过流,电池管理单元30也可及时完成过流保护。例如,在控制处理模块32处于休眠状态的情况下,过流触发电路312获取到过流信号,可向开关驱动电路311发送第一关断触发指令,使开关驱动电路311控制控制开关33关断,实现在控制处理模块32处于休眠状态下对控制开关的关断控制,从而能够在节省电池管理单元能耗的基础上,及时防止出现过流引起的电池短路等安全问题。
电流采样模块34与比较电路35连接。电流采样模块34可用于采集电池的电流,根据采集的电流,生成电压信号。该电压信号的电压与电池的电流具有关联关系。生成的电压信号可传输至比较电路35。电流采样模块34可包括芯片、器件等,在此并不限定。
比较电路35与开关控制电路31电连接。具体地,比较电路35可与过流触发电路312电连接。比较电路34可用于比较电压信号的电压与标准电压阈值范围,在电压信号的电压超出标准电压阈值范围的情况下,向开关控制电路31输出过流信号。
比较电路35可包括比较器、具有数据处理能力的芯片等,在此并不限定。标准电压阈值范围可通过比较电路35的设置实现。例如,图7为本申请实施例提供的比较电路的一示例的结构示意图。如图7所示,比较电路35可包括并行的第一比较器F1和第二比较器F2。第一比较器的正相输入端提供第一阈值电压。第二比较器的反相输入端提供第二阈值电压。电压信号输入第一比较器F1的反相输入端和第二比较器F2的正相输入端。第一阈值电压和第二阈值电压可分别为标准电压阈值范围的上限值和下限值。第一比较器F1的输出端、第二比较器F2的输出端均与开关控制电路31连接。在电压信号的电压超出标准电压阈值范围的情况下,输出至开关控制电路31的是过流信号。具体地,第一比较器F1的输出端、第二比较器F2的输出端可与过流触发电路312电连接。
图8为本申请提供的电池管理单元的又一实施例的结构示意图。图8与图6的不同之处在于,图8所示的电池管理单元还可包括复位控制电路36和驱动控制电路37。
上述控制处理模块32与复位控制电路36电连接。控制处理模块32还可用于在过流统计次数未超过持续过流次数阈值的情况下,向复位控制电路发送复位控制指令。过流统计次数未超过持续过流次数阈值,表示电池发生瞬时过流,控制开关33并不需要持续关断。对应地,控制处理模块32通过复位控制指令,指示复位控制电路36对开关控制电路31进行复位,对开关控制电路31的复位指控制开关控制电路31停止向控制开关33发送关断指令。即复位控制指令用于指示复位控制电路36向开关控制电路发送复位指令。复位指令用于控制开关控制电路停止发送关断指令。
复位控制电路36与开关控制电路31电连接。具体地,复位控制电路36可与过流触发电路312电连接。复位控制电路36可用于响应于复位控制指令,向开关控制电路31发送复位指令。开关控制电路31响应于复位指令,进行复位。开关控制电路31的复位指开关控制电路31停止向控制开关33发送关断指令。具体地,开关控制电路31中的过流触发电路312接收到复位指令,响应于该复位指令,过流触发电路312复位,不再持续向开关驱动电路311持续发送第一关断触发指令。在开关驱动电路311不再接收到过流触发电路312发送的第一关断触发指令的情况下,开关驱动电路311也不再向控制开关持续发送关断指令。
驱动控制电路37与开关控制电路31电连接。具体地,驱动控制电路37可与开关驱动电路311电连接。驱动控制电路37可用于向开关控制电路31发送闭合触发指令。闭合触发指令用于控制开关控制电路31向控制开关33发送闭合指令。闭合指令用于控制控制开关33闭合。具体地,驱动控制电路37向开关驱动电路311发送闭合触发指令。闭合触发指令具体可用于控制开关驱动电路311向控制开关33发送闭合指令。在过流触发电路312复位的情况下,驱动控制电路37可通过闭合触发指令指示开关驱动电路311控制控制开关33闭合。
在上述实施例中,控制处理模块32与驱动控制电路37电连接。控制处理模块32可用于在过流统计次数超过持续过流次数阈值的情况下,向驱动控制电路37发送关断控制指令。关断控制指令可用于指示驱动控制电路37向开关控制电路31发送第二关断触发指令。第二关断触发指令用于指示开关控制电路31向控制开关33发送关断指令,即控制控制开关33关断。第二关断触发指令还可关闭开关控制电路31的复位功能。
驱动控制电路37与开关控制电路31电连接。具体地,驱动控制电路37与开关驱动电路311电连接。驱动控制电路37可用于响应于关断控制指令,向开关控制电路31发送第二关断触发指令。具体地,驱动控制电路37可向开关驱动电路311发送第二关断触发指令。
开关控制电路31用于响应于第二关断触发指令,向控制开关33发送关断指令。具体地,开关驱动电路311响应于第二关断触发指令,向控制开关33发送关断指令,控制控制开关33关断。需要说明的是,由于第二关断触发指令关闭了开关控制电路31的复位功能,因此在一段时间内,已经关断的控制开关33不能再次闭合,以避免持续过流对电池产生损害,提高电池的安全性。
在一些示例中,上述控制处理模块32还可用于在控制开关33闭合的情况下,若在第二预设时长内未获取到过流信号,进入休眠状态。在控制处理模块32进入休眠状态的情况下,驱动控制电路37的输出状态保持不变,对应地,开关控制电路31的输出状态保持不变。即驱动控制电路37输出的信号或指令不会随控制处理模块32进入休眠状态而改变,对应地,开关控制电路31输出的信号或指令不会随控制处理模块32进入休眠状态而改变。因此,控制开关33可在控制处理模块32处于休眠状态的情况下保持闭合,使电池可在降低电池管理单元30功耗的基础上正常供电。
上述实施例中的开关控制电路31还可用于在控制处理模块32进入休眠状态的情况下,响应于过流信号,向控制处理模块32发送唤醒指令。唤醒指令用于解除控制处理模块32的休眠状态。在电池出现过流的情况下,可及时唤醒控制处理模块32,以使控制处理模块32进入工作状态。
在一些示例中,电池管理单元30还可包括上述实施例中的控制开关33,即控制开关33设置在电池控制单元内。
在一些示例中,如图8所示,电池管理单元30还可包括电源模块38、通讯模块39。电源模块38可为上述实施例中电池管理单元30中各组成部分供电。通讯模块39可用于电池管理单元30与用电装置之间的通信。例如,用电装置为车辆,则电池管理单元30中的通讯模块39可与车辆的整车控制部分进行通信。
本申请还提供一种电池管理系统。该电池管理系统可包括上述实施例中的电池管理单元,电池管理单元的具体内容可参见上述实施例中的相关说明,在此不在赘述。
下面以一示例对电池管理系统进行说明。图9为本申请实施例提供的电池管理系统的一示例的结构示意图。如图9所示,电池管理系统40可包括电池41、采样电阻Rs和上述实施例中的电池管理单元30。
电池管理系统40具有正极接口A1和负极接口A2。电池管理系统40可通过正极接口A1和负极接口A2实现与负载的连接。电池管理单元30的具体结构可参见上述实施例中的相关说明,在此不再赘述。电池41一端与采样电阻Rs连接,另一端与控制开关33连接。采样电阻Rs位于电池与负极接口A2之间。电流采样模块34可与采样电阻Rs连接,以采集电池流过采样电阻Rs的电流。通讯模块39与控制处理模块32有线连接或无线连接,在此并不限定。逻辑单元3111可包括两个反向串联的二极管D1和D2。逻辑单元3111也可实现为其他结构,在此并不限定逻辑单元3111的具体结构。控制开关33可实现为两个开关器件K1和K2。开关器件K1的控制端和开关器件K2的控制端均与开关驱动电路311中的驱动单元3112连接。开关器件K1的第一端与正极接口A1连接,开关器件K1的第二端与开关器件K2的第一端连接,开关器件K2的第二端与电池连接。
本申请实施例中的电池管理系统也可实现为其他结构,在此并不限定。
本申请还可提供一种电池包,该电池包可包括上述实施例中的电池管理系统。电池管理系统的具体内容可参见上述实施例中的相关说明,在此不再赘述。
本申请实施例还可提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时可实现上述实施例中的过流检测方法,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,上述计算机可读存储介质可包括非暂态计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等,在此并不限定。
需要明确的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于电池管理单元实施例、电池管理系统实施例、计算机可读存储介质实施例而言,相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本申请的精神之后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。并且,为了简明起见,这里省略对已知方法技术的详细描述。
上面参考根据本申请的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员应能理解,上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合,以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上,应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中,术语“包括”并不排除其他装置或步骤;数量词“一个”不排除多个;术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (15)

1.一种过流检测方法,其特征在于,包括:
基于获取的过流信号,更新过流统计次数,所述过流统计次数为预设时间段内获取到所述过流信号的次数,所述过流信号指示电池的电流超出标准电流阈值范围;
在所述过流统计次数超过预设的持续过流次数阈值的情况下,控制与所述电池连接的控制开关关断。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
响应于所述过流信号,控制所述控制开关关断。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述过流统计次数未超过所述持续过流次数阈值的情况下,在所述控制开关关断的所述第一预定时长后控制所述控制开关闭合。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述控制开关关断的所述第一预定时长后控制所述控制开关闭合之后,还包括:
采集所述电池的电流;
在所述电池的电流超出所述标准电流阈值范围的情况下,生成所述过流信号。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述控制开关闭合的情况下,若在第二预设时长内未获取到所述过流信号,控制控制处理模块进入休眠状态,所述控制处理模块用于控制所述控制开关关断或闭合,
在所述休眠状态中所述控制开关保持闭合。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述控制处理模块进入所述休眠状态的情况下,若获取到所述过流信号,向所述控制处理模块发送唤醒指令,所述唤醒指令用于解除所述控制处理模块的所述休眠状态。
7.一种电池管理单元,其特征在于,包括:
开关控制电路,用于控制控制开关关断或闭合,所述控制开关被配置为与电池连接;
控制处理模块,用于基于获取的所述过流信号,更新过流统计次数,所述过流统计次数为预设时间段内获取到所述过流信号的次数,所述过流信号指示所述电池的电流超出标准电流阈值范围,以及,在所述过流统计次数超过预设的持续过流次数阈值的情况下,控制所述开关控制电路向所述控制开关发送关断指令,所述关断指令用于控制所述控制开关关断。
8.根据权利要求7所述的电池管理单元,其特征在于,所述开关控制电路包括:
开关驱动电路,被配置为与所述控制开关电连接,用于响应于第一关断触发指令,向所述控制开关发送所述关断指令;
过流触发电路,与所述开关驱动电路电连接,用于响应于所述过流信号,向所述开关驱动电路发送所述第一关断触发指令。
9.根据权利要求7所述的电池管理单元,其特征在于,还包括复位控制电路和驱动控制电路;
所述控制处理模块与所述复位控制电路电连接,用于在所述过流统计次数未超过所述持续过流次数阈值的情况下,向所述复位控制电路发送复位控制指令;
所述复位控制电路与所述开关控制电路电连接,还用于响应于所述复位控制指令,向所述开关控制电路发送复位指令,所述复位指令用于控制所述开关控制电路停止发送所述关断指令;
所述驱动控制电路与所述开关控制电路电连接,用于向所述开关控制电路发送闭合触发指令,所述闭合触发指令用于控制所述开关控制电路向所述控制开关发送闭合指令,所述闭合指令用于控制所述控制开关闭合。
10.根据权利要求7所述的电池管理单元,其特征在于,还包括驱动控制电路;
所述控制处理模块与所述驱动控制电路电连接,用于在所述过流统计次数超过所述持续过流次数阈值的情况下,向所述驱动控制电路发送关断控制指令;
所述驱动控制电路与所述开关控制电路电连接,用于响应于所述关断控制指令,向所述开关控制电路发送第二关断触发指令;
所述开关控制电路用于响应于所述第二关断触发指令,向所述控制开关发送所述关断指令。
11.根据权利要求7所述的电池管理单元,其特征在于,还包括:
电流采样模块,用于采集所述电池的电流,根据采集的电流,生成电压信号;
比较电路,与所述开关控制电路、所述电流采样模块电连接,用于比较所述电压信号的电压与标准电压阈值范围,在所述电压信号的电压超出所述标准电压阈值范围的情况下,向所述开关控制电路输出所述过流信号,所述标准电压阈值范围根据所述标准电流阈值范围得到。
12.根据权利要求9所述的电池管理单元,其特征在于,
所述控制处理模块还用于在所述控制开关闭合的情况下,若在第二预设时长内未获取到所述过流信号,进入休眠状态;
在所述控制处理模块进入休眠状态的情况下,所述开关控制电路的输出状态保持不变。
13.根据权利要求12所述的电池管理单元,其特征在于,所述开关控制电路还用于:
在所述控制处理模块进入所述休眠状态的情况下,响应于所述过流信号,向所述控制处理模块发送唤醒指令,所述唤醒指令用于解除所述控制处理模块的所述休眠状态。
14.根据权利要求7所述的电池管理单元,其特征在于,还包括所述控制开关。
15.一种电池管理系统,其特征在于,包括如权利要求7至14中任意一项所述的电池管理单元。
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