CN116317013A - 电池管理系统、电池管理方法、电池断线检测系统 - Google Patents

电池管理系统、电池管理方法、电池断线检测系统 Download PDF

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Abstract

提供了电池管理系统、电池管理方法、电池断线检测系统。在电池管理系统中，均衡单元被使能并持续使能第一时间段、再被禁能并持续禁能第二时间段，在第二时间段结束后的第三时间段中，欠压比较单元和第二过压接收相应的电压。欠压比较单元将第三时间段内所接收的第一电压与第一断线阈值相比较，输出第一比较结果。第二过压比较单元将第三时间段内所接收的第二电压与第二断线阈值相比较，输出第二比较结果。判断单元根据第一比较结果和第二比较结果判断第一电池单元与电池管理系统之间的连接是否断线。

Description

电池管理系统、电池管理方法、电池断线检测系统
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池管理系统及电池管理系统中的断线检测方法。
背景技术
电池单元的电压测量正确与否取决于电池管理系统与电池单元之间的连接线是否牢固，通常采用镍带或电线作为连接线。在电池单元的一端，镍带或电线被焊接到电池单元的接线头。在电池管理系统的一端，镍带被直接焊接到印刷电路板(Printed CircuitBoard，PCB)，而电线通常是经由连接器而间接连接至PCB。然而，电池管理系统与电池单元之间的连接线可能出现连线故障，即断线故障(Cell Tap Open，CTO)。一旦存在这种断线故障，则电池单元的电压测量不再准确，因此也无法实现及时准确的电池管理功能。例如，当某个电池单元的电压高于过压阈值时，电池管理系统应该执行过压保护操作，但由于断线故障而无法检测到出现过压并且执行过压保护措施。当所有电池单元的电压均正常，但由于断线故障，电池管理系统错误的执行过压或欠压保护操作。这些情况都是用户所不期望的。
发明内容
本发明提供了一种电池管理系统。该电池管理系统包括：与多个电池单元中的第一电池单元耦合的均衡单元及欠压比较单元；与多个电池单元中的第二电池单元耦合的第二过压比较单元，其中第一电池单元与第二电池单元相邻且串联耦合；控制单元，耦合于均衡单元、欠压比较单元和第二过压比较单元，并且用于发出断线检测信号，断线检测信号用于：使均衡单元被使能并持续使能第一时间段、再被禁能并持续禁能第二时间段，及在第二时间段结束后，使欠压比较单元和第二过压比较单元同时被使能并持续使能第三时间段；欠压比较单元，用于在第三时间段内，将所接收的电压与预先设置的第一断线阈值相比较，并输出第一比较结果；第二过压比较单元，用于在第三时间段内，将所接收的电压与预先设置的第二断线阈值相比较，并输出第二比较结果，其中第二断线阈值高于第一断线阈值；及判断单元，耦合于控制单元，并且用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断第一电池单元与电池管理系统之间的连接是否断线。
本发明还提供了一种电池管理系统中的断线检测方法。该电池管理系统包括：与多个电池单元中的第一电池单元耦合的均衡单元及欠压比较单元；与多个电池单元中的第二电池单元耦合的第二过压比较单元，其中第一电池单元与第二电池单元相邻且串联耦合；与均衡单元、欠压比较单元和第二过压比较单元耦合的控制单元；及与控制单元耦合的判断单元；该断线检测方法包括：控制单元发出断线检测信号；根据断线检测信号，均衡单元被使能并持续使能第一时间段，再被禁能并持续禁能第二时间段；在第二时间段结束后，根据断线检测信号，欠压比较单元和第二过压比较单元同时被使能并持续使能第三时间段；其中，在第三时间段内，欠压比较单元将所接收到的电压与预先设置的第一断线阈值相比较，输出第一比较结果，以及其中，在第三时间段内，第二过压比较单元将所接收到的电压与预先设置的第二断线阈值相比较，输出第二比较结果，其中第二断线阈值高于第一断线阈值；根据第一比较结果和第二比较结果，判断单元判断第一电池单元与电池管理系统之间的连接是否断线。
本发明提供的电池管理系统和电池管理系统中的断线检测方法，只需在电池管理系统中增加很少的电子元器件，便可实现断线检测，同时也保持原有的欠压检测、过压检测及均衡操作，为电池管理系统节省了空间，减少了成本。
附图说明
以下通过结合本发明的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。
图1所示为根据本发明一个实施例的断线检测系统的方框示意图；
图2所示为根据本发明一个实施例的断线检测系统的具体电路图；
图3所示为根据本发明一个实施例的电池管理系统的运作方式的示意图；
图4所示为图2的电池管理系统中的对CELLm进行断线检测的具体电路图；
图5A、图5B和图5C所示为根据本发明一个实施例的电池管理系统中的断线检测方法的流程图；及
图6所示为根据本发明一个实施例的电池管理系统中的断线检测方法的流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本发明涵盖所附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细。描述，以便于凸显本发明的主旨。
图1所示为根据本发明一个实施例的断线检测系统100的方框示意图。该断线检测系统100包括与多个电池单元110连接的电池管理系统120。
多个电池单元110用于提供电压，以便电池管理系统120检测多个电池单元110与电池管理系统120之间的连接是否断线(如，断开、退化或不能满意地工作等)。多个电池单元110分别为第一电池单元110_1、第二电池单元110_2、……、第N电池单元110_N。第一电池单元110_1、第二电池单元110_2、……、第N电池单元110_N依次串联耦合。第n电池单元110_n的两端分别与电池管理系统120连接。若第n电池单元110_n的两端与电池管理系统120连接完好，则称之为第n电池单元与电池管理系统120的连接未断线。若第n电池单元110_n的两端与电池管理系统120连接断开，则称之为该第n电池单元110_n与电池管理系统120的连接断线。其中，n＝1，2，……，N。
电池管理系统120包括与多个滤波单元121、多个均衡单元122、多个保护单元123、多个欠压比较单元124、多个过压比较单元125。例如，第n电池单元110_n对应于相应的第n滤波单元121_n、第n均衡单元122_n、第n保护单元123_n、第n欠压比较单元124_n及第n过压比较单元125_n。电池管理系统120还包括判断单元126及控制单元127。多个欠压比较单元124和多个过压比较单元125的输出端均与判断单元126耦合。
控制单元127用于发出断线检测信号EN，还用于在第三时间段T3结束后发出欠压检测信号ENA和在第四时间段T4结束后发出过压检测信号ENB，以对多个电池单元110中的每一个进行断线检测、欠压检测和过压检测。控制单元127还用于根据每一个欠压比较单元和每一个过压比较单元所输出的比较结果，执行欠压或过压保护操作。
多个滤波单元121分别为第一滤波单元121_1、第二滤波单元121_2、……、第N滤波单元121_N。多个滤波单元121与多个电池单元110并联耦合。多个滤波单元121中的每一个均用于滤除与其相对应的多个电池单元110中的一个电池单元所提供的电压中的高频成分，从而消除不需要的噪声成分。例如，第n滤波单元121_n用于滤除第n电池单元110_n所提供的电压中的高频成分，从而消除不需要的噪声成分，n＝1，2，……，N。
多个均衡单元122分别为第一均衡单元122_1、第二均衡单元122_2、……、第N均衡单元122_N。多个均衡单元122与多个滤波单元121并联耦合。第n均衡单元122_n(n＝1，2，……，N)用于根据控制单元127发出的断线检测信号EN，被使能并持续使能第一时间段T1，再被禁能并持续禁能第二时间段T2。其中，使能或禁能过程将在下文详细介绍。
多个保护单元123分别为第一保护单元123_1、第二保护单元123_2、……、第N保护单元123_N。多个保护单元123与多个均衡单元122并联耦合。多个保护单元123中的每一个均用于钳制与其相对应的多个电池单元中的一个电池单元所提供的电压。例如，第n保护单元123_n用于将第n电池单元110_n所提供的电压钳制在预设值VSET内，以免电池管理系统120被烧坏，n＝1，2，……，N。
多个欠压比较单元124分别为第一欠压比较单元124_1、第二欠压比较单元124_2、……、第N欠压比较单元124_N。多个欠压比较单元124与多个保护单元123耦合。第n欠压比较单元124_n(n＝1，2，……，N)用于根据控制单元127发出的断线检测信号EN，在第二时间段T2结束后被使能并持续使能第三时间段T3，并在第三时间段T3内将其所接收到的电压与第一断线阈值VCTO1相比较，输出第一比较结果。这一过程将在下文详细介绍。
另外，第n欠压比较单元124_n(n＝1，2，……，N)还用于根据控制单元127在第三时间段T3结束后所发出的欠压检测信号ENA被使能，并持续使能第四时间段T4，并将所接收到的电压与欠压阈值VUV相比较，输出比较结果。控制单元127根据该比较结果，对第n电池单元110_n执行欠压保护操作，n＝1，2，……，N。
多个过压比较单元125分别为第一过压比较单元125_1、第二过压比较单元125_2、……、第N过压比较单元125_N。多个过压比较单元125与多个欠压比较单元124耦合。第m过压比较单元125_m(m＝2，3，……，N)用于根据控制单元127发出的断线检测信号EN，在第二时间段T2结束后被使能并持续使能第三时间段T3，在第三时间段T3内将所接收到的电压与第二断线阈值VCTO2相比较，输出第二比较结果。
另外，第n过压比较单元125_n(n＝1，2，……，N)用于根据控制单元127在第四时间段T4结束后所发出的过压检测信号ENB被使能，并持续使能第五时间段T5，并将所接收到的电压与过压阈值VOV相比较，输出比较结果。控制单元127根据该比较结果，对第n电池单元110_n(n＝1，2，……，N)执行过压保护操作。
判断单元126分别与多个欠压比较单元124的每一个输出端口和多个过压比较单元125中除第一过压比较单元125_1之外的每一个输出端口耦合。该判断单元126用于根据第一比较结果和第二比较结果，判断多个电池单元110与电池管理系统120之间的连接是否断线。
在一实施例中，判断单元126对所有欠压比较单元所输出的第一比较结果和所有过压比较单元中除第一过压比较单元125_1之外所输出的第二比较结果进行或运算，从而输出运算结果。根据该运算结果可判断多个电池单元110与电池管理系统120之间的连接是否断线。
在另一实施例中，判断单元126先对第一欠压比较单元124_1所输出的第一比较结果和第二过压比较单元125_2所输出的第二比较结果进行或运算，从而输出运算结果。根据该运算结果可判断第一电池单元110_1与电池管理系统120之间的连接是否断线。接着，判断单元126再对第二欠压比较单元124_2所输出的第一比较结果和第三过压比较单元125_3所输出的第二比较结果进行或运算，从而输出运算结果。根据该运算结果可判断第二电池单元110_2与电池管理系统120之间的连接是否断线。依次类推，直至判断单元126对第N欠压比较单元124_N所输出的第一比较结果进行或运算，从而输出运算结果。根据该运算结果可判断第N电池单元110_N与电池管理系统120之间的连接是否断线。这种方式可确定哪一电池单元与电池管理系统120之间的连接断线，有利于工作人员快速识别并解除断线故障。
图2所示为根据本发明一个实施例的断线检测系统200的具体电路图。图2将结合图1介绍。在一实施例中，第n电池单元110_n包括单体电池CELLn(n＝1，2，……，N)。单体电池CELL1、单体电池CELL2、……、单体电池CELLN依次串联耦合。单体电池CELLn的正负极分别与电池管理系统120连接。若单体电池CELLn的正负极与电池管理系统120的连接断开，则称之为该单体电池CELLn与电池管理系统120之间的连接断线。若单体电池CELLn的正负极与电池管理系统120的连接完好，则称之为该单体电池CELLn与电池管理系统120的连接未断线。在其他实施例中，第n电池单元110_n包括多个单体电池。
在一实施例中，单体电池CELLn可提供的电压介于1.8V～4.6V。为保证单体电池CELLn的使用寿命和使用安全，单体电池CELLn的工作电压通常设置在2V～4.2V。另外，充电器或负载(图中未标出)分别耦合于单体电池CELL1的负极和单体电池CELLN的正极之间。
第n滤波单元121_n包括监测电阻RFn和滤波电容CFn(n＝1，2，……，N)。监测电阻RFn与滤波电容CFn串联耦合后，与单体电池CELLn并联耦合。监测电阻RFn的作用在于对单体电池CELLn所提供的电流进行限流，以免存在高峰值电流烧坏电池管理系统120。滤波电容CFn的作用在于进行充放电。监测电阻RFn和滤波电容CFn共同用于滤除所对应的单体电池CELLn所提供的电压中的高频成分，从而消除不需要的噪声成分。
在一实施例中，监测电阻RFn的阻值可以处于100Ω～10kΩ。滤波电容CFn的电容值可以处于10nF～1μF。监测电阻RFn的阻值取决于各单体电池CELLn的工作电压以及负载，如果噪声干扰大而又需要高可靠性，则监测电阻RFn的阻值可以选取10kΩ来限制各单体电池CELLn所产生的峰值电流，从而不会损坏电池管理系统120。
第n均衡单元122_n包括均衡开关SWn和均衡电阻RBn(n＝1，2，……，N)。均衡开关SWn和均衡电阻RBn串联后，与滤波电容CFn并联耦合。当控制单元127判断出相邻两单体电池之间的电压差超过预设均衡值时，该控制单元127发出均衡信号。均衡开关SWn根据该均衡信号导通或断开，以对两单体电池之间的电压差进行均衡，直至该电压差不超过该预设均衡值。在一实施例中，均衡电阻RBn的阻值为10kΩ。
例如，当单体电池CELL1的工作电压为2.2V，单体电池CELL2的工作电压为3.8V，预设均衡值为0.4V。而单体电池CELL1和单体电池CELL2之间的工作电压差为1.6V，超过了0.4V，故单体电池CELL1和单体电池CELL2之间的工作电压不均衡。控制单元127执行均衡操作，即控制均衡开关SW1断开，均衡开关SW2导通，通过均衡电阻RB2调整单体电池CELL1的工作电压和单体电池CELL2的工作电压，直至单体电池CELL1和单体电池CELL2之间的工作电压差处于预设均衡值以内，达到电压均衡状态。
第n保护单元123_n包括稳压二极管Dn(n＝1，2，……，N)。稳压二极管Dn与串联后的均衡开关SWn和均衡电阻RBn并联耦合(n＝1，2，……，N)。该稳压二极管Dn将对应的单体电池CELLn所提供的电压钳制在预设值VSET(如，6V)以内，以保护电池管理系统120。具体来说，由于电池管理系统120一般采用具有高性价比的低压工艺(5V～6V的低压工艺)，虽然单体电池CELLn所提供的电压一般不超过4.5V，但是单体电池CELLn所提供的电压中会存在一些高峰值电压(如，7V)。因此，设置稳压二极管Dn的作用在于将这些高峰值电压钳制在预设值VSET(如，6V)内，从而保护电池管理系统120。
第n欠压比较单元124_n包括欠压比较器UVn和第一开关Kn(n＝1，2，……，N)。欠压比较器UVn的同相输入端“+”与第一开关Kn串联耦合，反相输入端“-”耦合于稳压二极管Dn的负极，输出端与判断单元126耦合，并在第一开关Kn所在支路上设置第一断线阈值VCTO1。第一开关Kn根据断线检测信号EN导通或断开。该欠压比较器UVn通过将其反相输入端“-”所接收到的电压VTn(VTn＝VBATn-VBAT(n-1))与第一断线阈值VCTO1相比较，并将比较结果输出至判断单元126中。其中，BATn在图2中表示为均衡开关SWn与监测电阻RFn的连接节点，VBATn表示该节点BATn相对于地的电压值；BAT(n-1)在图2中表示为均衡开关SW(n-1)与监测电阻RF(n-1)的连接节点，VBAT(n-1)表示该节点BAT(n-1)相对于地的电压值；n＝2，3，……，N。对于n＝1，该欠压比较器UV1的反相输入端“-”所接收到的电压VT1＝VBAT1，VBAT1表示为节点BAT1相对于地的电压值。
另外，该第n欠压比较单元124_n还包括第二开关KRn。该第二开关KRn与第一开关Kn并联耦合，并在第二开关KRn所在支路上设置欠压阈值VUV，输出端与控制单元127耦合。第二开关KRn根据控制单元127在第二时间段T2结束后所发出的欠压检测信号ENA导通或断开。欠压比较器UVn将其反相输入端“-”所接收到的电压VTn与欠压阈值VUV相比较，输出相应的比较结果。
该电池管理系统120包括或门OR3。该或门OR3与所有欠压比较器的输出端耦合。该或门OR3对接收的各个欠压比较器UVn(n＝1，2，……，N)所输出的比较结果进行或运算，再将运算结果输出至控制单元127。控制单元127根据该运算结果执行欠压保护操作。
在一实施例中，当所有的欠压比较器UVn的反相输入端“-”所接收到的电压VTn均高于欠压阈值VUV时，所有的欠压比较器UVn均输出低电平“0”至或门OR3中。或门OR3进行或运算后，依然输出低电平“0”至控制单元127。控制单元127判断出各单体电池CELLn的工作电压均处于正常范围内，不执行任何操作，即维持该多个电池单元110与负载的连接。当存在任一欠压比较器UVn的反相输入端“-”所接收到的电压VTn不高于欠压阈值VUV时，该欠压比较器UVn输出高电平“1”至或门OR3中。或门OR3进行或运算后，输出高电平“1”至控制单元127。控制单元127判断出存在单体电池CELLn的工作电压过低，执行欠压保护操作，即断开该多个电池单元110与负载之间的连接。
在另一实施例中，该或门OR3先对欠压比较器UV1所输出的比较结果进行或运算。根据该运算结果可判断单体电池CELL1的工作电压VCELL1是否欠压。接着，或门OR3再对欠压比较器UV2所输出的比较结果进行或运算。根据该运算结果可判断单体电池CELL2的工作电压VCELL2是否欠压。以此类推，直到或门OR3对欠压比较器UVN所输出的比较结果进行或运算。根据该运算结果可判断单体电池CELLN的工作电压VCELLN是否欠压。这种方式可确定哪一单体电池的工作电压欠压，有利于工作人员快速识别并解除欠压故障。若不存在任一单体电池的工作电压欠压，则控制单元127不执行任何操作，即维持多个电池单元110与负载的连接。若存在某一单体电池的工作电压欠压，则控制单元127执行欠压保护操作，即断开该多个电池单元110与负载之间的连接。
第m过压比较单元125_m包括过压比较器OVm和第三开关Sm(m＝2，3，……，N)。过压比较器OVm的反相输入端“-”与第三开关Sm串联，同相输入端“+”耦合于单体电池CELLm(m＝2，3，……，N)的正极，输出端与判断单元126耦合，同时在第三开关Sm所在支路上设置第二断线阈值VCTO2。第三开关Sm根据断线检测信号EN导通或断开。该过压比较器OVm通过将其同相输入端“+”所接收到的电压VTm与第二断线阈值VCTO2相比较，并将比较结果输出至判断单元126。
另外，该第m过压比较单元125_m还包括第四开关SRm(m＝2，3，……，N)。该第四开关SRm与第三开关Sm并联耦合，并在第四开关SRm所在支路上设置过压阈值VOV，输出端与控制单元127耦合。第一过压比较单元125_1包括过压比较器OV1。根据控制单元127发出的过压检测信号ENB，过压比较器OVm中的第四开关SRm(m＝2，3，……，N)和过压比较器OV1被导通或被断开。过压比较器OVn(n＝1，2，……，N)将其同相输入端“+”所接收的电压VTn与过压阈值VOV相比较，输出相应的比较结果。
该电池管理系统120还包括或门OR4。该或门OR4与所有过压比较器的输出端耦合。该或门OR4对接收的各个过压比较器OVn所输出的比较结果进行或运算，再将运算结果输出至控制单元127。控制单元127根据该运算结果执行过压保护操作。
在一实施例中，当所有的过压比较器OVn的同相输入端“+”所接收到电压VTn(n＝1，2，……，N)均不高于过压阈值VOV时，所有的过压比较器OVn均输出低电平“0”至或门OR4中。或门OR4进行或运算后，依然输出低电平“0”至控制单元127。控制单元127判断出各单体电池CELLn的工作电压均正常，不执行任何操作，即维持该多个电池单元110与充电器的连接。当存在任一过压比较器OVn的同相输入端“+”所接收到电压VTn高于过压阈值VOV时，该过压比较器OVn输出高电平“1”至或门OR4中。或门OR4进行或运算后，输出高电平“1”至控制单元127。控制单元127判断出存在该单体电池CELLn的工作电压过高，执行过压保护操作，即断开该多个电池单元110与充电器之间的连接。
在另一实施例中，或门OR4先对过压比较器OV1所输出的比较结果进行或运算。根据该运算结果可判断单体电池CELL1的工作电压VCELL1是否过压。接着，或门OR4再对过压比较器OV2所输出的比较结果进行或运算。根据该运算结果可判断单体电池CELL2的工作电压VCELL2是否过压。以此类推，直到或门OR4对过压比较器OVN所输出的比较结果进行或运算。根据该运算结果可判断单体电池CELLN的工作电压VCELLN是否过压。这种方式可确定哪一单体电池的工作电压过压，有利于工作人员快速识别并解除过压故障。若存在一个单体电池CELLn(n＝1，2，……，N)的工作电压过压，则控制单元127执行过压保护操作，即断开该多个电池单元110与充电器之间的连接。若不存在任一单体电池的工作电压过压，则控制单元127不执行任何操作，即维持该多个电池单元110与充电器的连接。
判断单元126包括一个或多个或门。在一实施例中，判断单元126包括或门OR1和或门OR2。或门OR1和或门OR2串联耦合。欠压比较器UVn(n＝1，2，……，N)的输出端可连接至或门OR1和或门OR2中的任意一个。过压比较器OVm(m＝2，3，……，N)的输出端也可连接至或门OR1和或门OR2中的任意一个。因此，欠压比较器UVn(n＝1，2，……，N)和过压比较器OVm(m＝2，3，……，N)中的任意一个输出的比较结果为高电平“1”，通过或门OR1和或门OR2进行或运算后也输出高电平“1”，即可判断出该多个电池单元110与电池管理系统120之间的连接断线。
在一实施例中，或门OR1和或门OR2对所有欠压比较器和除过压比较器OV1之外的所有过压比较器所输出的比较结果进行或运算，从而输出运算结果。若输出高电平“1”，即可判断出该多个电池单元110与电池管理系统120之间的连接断线。若输出低电平“0”，即可判断出该多个电池单元110与电池管理系统120之间的连接完好。
在另一实施例中，或门OR1和或门OR2先对欠压比较器UV1和过压比较器OV2所输出的比较结果进行或运算，从而输出运算结果。若运算结果为高电平“1”，即可判断出该单体电池CELL1与电池管理系统120之间的连接断线。接着，或门OR1和或门OR2再对欠压比较器UV2和过压比较器OV3所输出的比较结果进行或运算，从而输出运算结果。若运算结果为高电平“1”，即可判断出单体电池CELL2与电池管理系统120之间的连接断线。依次类推，直到或门OR1和或门OR2对欠压比较器UVN所输出的比较结果进行或运算，从而输出运算结果。若运算结果为高电平“1”，即可判断出单体电池CELLN与电池管理系统120之间的连接断线。这种方式可确定哪一单体电池与电池管理系统120之间的连接断线，有利于工作人员快速识别并解除断线故障。
本发明的实施例可在欠压检测、过压检测及均衡操作的基础上，实现断线检测，从而减少了电池管理系统120的成本。
图3所示为根据本发明一个实施例的断线检测系统200的运作方式的示意图。图3将结合图2进行介绍。本实施例中，按照单体电池CELL1、单体电池CELL2、……、单体电池CELLN的顺序依次进行断线检测、欠压检测及过压检测。
t1时刻，控制单元127发出断线检测信号EN。根据该断线检测信号EN，均衡开关SW1被导通并持续导通第一时间段T1，再断开并持续断开第二时间段T2。接着第一开关K1和第三开关S2同时被导通并持续导通第三时间段T3。在第三时间段T3内，欠压比较器UV1将其所接收的电压差VT1与第一断线阈值VCTO1相比较，并将比较结果输出至或门OR1和或门OR2中的任一个；过压比较器OV2将其所接收的电压VT2与第二断线阈值VCTO2相比较，并将比较结果输出至或门OR1和或门OR2中的任一个，从而完成对单体电池CELL1的断线检测。
在第三时间段T3结束后，控制单元127发出欠压检测信号ENA。根据该欠压检测信号ENA，第二开关KR1被导通并持续导通第四时间段T4。欠压比较器UV1将其所接收的电压差VT1与欠压阈值VUV相比较，并将相应的比较结果输出至或门OR3，从而完成对单体电池CELL1的欠压检测。
在第四时间段T4结束后，控制单元127发出过压检测信号ENB。根据该过压检测信号ENB，过压比较器OV1被使能并持续使能第五时间段T5。过压比较器OV1将其所接收的电压差VT1与过压阈值VOV相比较，并将相应的比较结果输出至或门OR4，从而完成对单体电池CELL1的过压检测。
接着，根据该断线检测信号EN，均衡开关SW2被导通并持续导通另一个第一时间段T1，再断开并持续断开另一个第二时间段T2。第一开关K2和第三开关S3同时被导通并持续导通另一个第三时间段T3。欠压比较器UV2将其所接收的电压差VT2与第一断线阈值VCTO1相比较，并将比较结果输出至或门OR1和或门OR2中的任一个；过压比较器OV3将其所接收的电压差VT3与第二断线阈值VCTO2相比较，并将比较结果输出至或门OR1和或门OR2中的任一个，从而完成对单体电池CELL2的断线检测。
在第三时间段T3第二次发生之后，根据该欠压检测信号ENA，第二开关KR2被导通，并持续导通另一个第四时间段T4。欠压比较器UV2将其所接收的电压差VT2与欠压阈值VUV相比较，并将相应的比较结果输出至或门OR3，从而完成对单体电池CELL2的欠压检测。
在第四时间段T4第二次发生之后，根据该过压检测信号ENB，第四开关SR2被导通并持续导通另一个第五时间段T5。过压比较器OV2将其所接收的电压差VT2与过压阈值VOV相比较，并将相应的比较结果输出至或门OR4，从而完成对单体电池CELL2的过压检测。
以此类推，直至根据该断线检测信号EN，均衡开关SWN被导通并持续导通另一个第一时间段T1，再断开并持续断开另一个第二时间段T2。接着第一开关KN被导通并持续导通另一个第三时间段T3。在该当前第三时间段T3内，欠压比较器UVN将其所接收的电压差VTN与第一断线阈值VCTO1相比较，并将比较结果输出至或门OR1和或门OR2中的任一个，从而完成对单体电池CELLN的断线检测。
在当前第三时间段T3结束后，根据该欠压检测信号ENA，第二开关KRN导通，并持续导通另一个第四时间段T4，将其所接收的电压差VTN与欠压阈值VUV相比较，并将相应的比较结果输出至或门OR3，从而完成对单体电池CELLN的欠压检测。
在当前第四时间段T4结束后，根据该过压检测信号ENB，第四开关SRN被导通并持续导通另一个第五时间段T5。过压比较器OVN将其所接收的电压VTN与过压阈值VOV相比较，并将相应的比较结果输出至或门OR4，从而完成对单体电池CELLN的过压检测。
至此，或门OR1和或门OR2、或门OR3及或门OR4分别对所接收到的比较结果进行或运算。在一实施例中，断线检测的优先级被设置为高于欠压检测和过压检测。换句话说，断线检测完成之后，欠压检测和过压检测才开始进行。在断线检测过程中，如果或门OR1和或门OR2的运算结果为高电平“1”，则判定为存在断线故障；如果或门OR1和或门OR2的运算结果为低电平“0”时，再考虑或门OR3及或门OR4的运算结果。这种方式可以避免由于断线故障，导致欠压检测结果和过压检测结果不准确，从而执行一些错误操作，如欠压保护操作或过压保护操作。
图4所示为图2的断线检测系统200中的对单体电池CELLm进行断线检测的具体电路图400。图4将结合图3进行介绍。以单体电池CELLm和电池管理系统120之间的连接为例，在下文将具体说明未断线和断线这两种情况。其中，若单体电池CELLm的正负极与电池管理系统120之间的连接完好，则称之为该单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线，那么电池管理系统120可以准确的检测到单体电池CELLm的工作电压。若单体电池CELLm的正负极与电池管理系统120之间的连接断开，则称之为该单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线(在图3中表示为“×”)，那么电池管理系统120所检测到的单体电池CELLm的工作电压不准确，导致电池管理系统120对该单体电池CELLm执行一些错误操作。由于这两种情况均涉及第一时间段T1、第二时间段T2、第一断线阈值VCTO1、第二断线阈值VCTO2，下面先对其逐一说明。
在一实施例中，对于第一时间段T1的设置，将考虑到在单体电池CELLm(m＝1，2，……，N)与电池管理系统120的连接断线时，尽可能使滤波电容CFm在该第一时间段T1内充分放电，从而使节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm下降至接近于预设电压值(如，0V)。根据电阻电容(RC)放电回路的性质可知，电容的放电时间达到时间常数的三倍至五倍之间时，电容所储存的电能将完全释放。因此，第一时间段T1被设置为第一时间常数τ1的三倍至五倍之间，第一时间常数τ1为滤波电容CFm的电容值CCFm和均衡电阻RBm的阻值RRBm的乘积。即T1＝(3～5)τ1＝(3～5)CCFm×RRBm。
具体地，在均衡开关SWm导通时，若单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线，均衡开关SWm、均衡电阻RBm及滤波电容CFm形成放电回路。在滤波电容CFm的放电时间持续该第一时间段T1后，节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm可下降至接近于0V。其中，m＝2，3，……，N。对于m＝1，VT1表示节点BAT1相对于地的电压值。
在一实施例中，对于第二时间段T2的设置，将考虑到单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线时，尽可能使滤波电容CFm在该第二时间段T2内充满电，从而使节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm恢复至单体电池CELLm的工作电压VCELLm。根据RC充电回路的性质可知，电容的充电时间达到时间常数的三倍至五倍之间时，电容将充满电。因此，第二时间段T2被设置为第二时间常数τ2的三倍至五倍之间，第二时间常数τ2为滤波电容CFm的电容值CCFm与监测电阻RFm的阻值RRFm和监测电阻RF(m-1)的阻值RRF(m-1)之和的乘积。即T2＝(3～5)τ2＝(3～5)(CCFm×(RRFm+RRF(m-1))。其中，m＝2，3，……，N。
在均衡开关SWm断开时，若单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线，单体电池CELLm、滤波电容CFm、监测电阻RFm及监测电阻RF(m-1)形成充电回路，单体电池CELLm为滤波电容CFm充电。在滤波电容CFm的充电时间持续该第二时间段T2后，节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm可恢复至接近于单体电池CELLm的工作电压VCELLm(m＝2，3，……，N)。
对于m＝1时，在均衡开关SW1断开时，若单体电池CELL1与电池管理系统120的连接未断线，单体电池CELL1、滤波电容CF1、监测电阻RF1形成充电回路，单体电池CELL1为滤波电容CF1充电。在滤波电容CF1的充电时间持续该第二时间段T2后，节点BAT1与地之间的电压差VT1可恢复至单体电池CELL1的工作电压VCELL1。
另外，若单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线，由于单体电池CELLm与滤波电容CFm无法形成充电回路，单体电池CELLm无法为滤波电容CFm充电。因此，节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm维持在第一时间段T1结束后的预设电压值，如维持在0V。
第一断线阈值VCTO1是根据每个电池单元的最小工作电压设定。根据上述内容可知，在第二时间段T2结束后，若单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线，节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm接近于预设电压值(如，0V)。若单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线，节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm为单体电池CELLm的工作电压VCELLm。因此，要确保在第三时间段T3内准确判断出单体电池CELLm是否断线，第一断线阈值VCTO1被设置为高于预设电压值，低于单体电池CELLm的工作电压VCELLm即可。为确保无漏判，单体电池CELLm的工作电压VCELLm取最小工作电压。即第一断线阈值VCTO1在预设电压值和单体电池CELLm的最小工作电压之间取值即可(如在0V和2V之间取值)。在一实施例中，第一断线阈值VCTO1取1V。
第二断线阈值VCTO2根据单体电池CELL(m+1)的最大工作电压及稳压二极管D(m+1)钳制的预设值VSET设定。在第二时间段T2结束后，若单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线，节点BAT(m+1)与节点BATm之间的电压差VT(m+1)为单体电池CELL(m+1)的工作电压VCELL(m+1)，即VT(m+1)＝VCELL(m+1)。由于VCELL(m+1)＜VSET，稳压二极管D(m+1)不会被击穿。若单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线，节点BAT(m+1)与节点BATm之间的电压差VT(m+1)可能变为VCELLm+VCELL(m+1)，由于(VCELLm+VCELL(m+1))可能大于预设值VSET，稳压二极管D(m+1)可能会被击穿。若被击穿时，则VT(m+1)＝VSET。若未被击穿，则VT(m+1)＝VCELLm+VCELL(m+1)。因此，要准确判断出单体电池CELLm与电池管理系统120的连接是否断线，需要判断出稳压二极管D(m+1)是否被击穿。第二断线阈值VCTO2被设置为介于单体电池CELL(m+1)的工作电压VCELL(m+1)和稳压二极管D(m+1)钳制的预设值VSET之间。为确保无漏判，单体电池CELL(m+1)的工作电压VCELL(m+1)取最大工作电压。即第二断线阈值VCTO2在单体电池CELL(m+1)的最大工作电压和预设值VSET之间取值即可(如在4.2V与6V之间取值)。在一实施例中，第二断线阈值VCTO2取4.8V。
另外，根据以上描述可知，第一断线阈值VCTO1的最大值可能为单体电池CELLm的最小工作电压，而第二断线阈值VCTO2的最小值可能为单体电池CELL(m+1)的最大工作电压。由于单体电池CELLm与单体电池CELL(m+1)的工作电压相同，则第二断线阈值VCTO2大于第一断线阈值VCTO1。
继续参考图4，下面将详细介绍单体电池CELLm和电池管理系统120之间的连接未断线这一情况。假设控制单元127发出断线检测信号EN之前，节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm接近于单体电池CELLm的工作电压VCELLm。
控制单元127发出断线检测信号EN之后，均衡开关SWm被导通，均衡开关SWm、滤波电容CFm及均衡电阻RBm形成放电回路，滤波电容CFm开始放电，VTm从VCELLm开始缓慢下降。当均衡开关SWm持续导通第一时间段T1后，滤波电容CFm不再对外放电，进入稳定状态，即VTm下降到某一数值后保持不变，如下降至VTm＝RRBm×VCELLm/(RRFm-1+RRFm+RRBm)后保持不变。其中，RRBm表示均衡电阻RBm的阻值，VCELLm表示单体电池CELLm的工作电压，RRF(m-1)表示监测电阻RF(m-1)的阻值，RRFm表示监测电阻RFm的阻值，m＝2，3，……，N。当m＝1时，下降至VT1＝RRB1×VCELL1/(RRF1+RRB1)后保持不变。其中，RRB1表示均衡电阻RB1的阻值，VCELL1表示单体电池CELL1的工作电压，RRF1表示监测电阻RF1的阻值。
第一时间段T1结束后，均衡开关SWm被断开，由于单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线，单体电池CELLm、滤波电容CFm、监测电阻RFm及监测电阻RF(m-1)形成充电回路。单体电池CELLm对滤波电容CFm充电，VTm开始缓慢上升。当均衡开关SWm持续断开第二时间段T2后，VTm恢复至单体电池CELLm的工作电压VCELLm。
第二时间段T2结束后，第一开关Km和第三开关S(m+1)同时被导通。欠压比较器UVm将所接收到的VTm和第一断线阈值VCTO1相比较，由于VTm＝VCELLm，则VTm＞VCTO1，欠压比较器UVm输出低电平“0”。同时，过压比较器OV(m+1)将所接收到的VT(m+1)和第二断线阈值VCTO2相比较，由于单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线，VT(m+1)＝VCELL(m+1)，而VCELL(m+1)＜VCTO2，则过压比较器OV(m+1)也输出低电平“0”。或门OR1和或门OR2接收到欠压比较器UVm和过压比较器OV(m+1)所输出的低电平“0”，进行或运算后，依然输出低电平“0”，即表明CELLm的正负极与电池管理系统120之间的连接未断线。
下面将详细介绍单体电池CELLm和电池管理系统120之间的连接断线这一情况。假设控制单元127发出断线检测信号EN之前，节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm接近于单体电池CELLm所提供的工作电压VCELLm。
控制单元127发出断线检测信号EN之后，均衡开关SWm被导通，均衡开关SWm、滤波电容CFm及均衡电阻RBm形成放电回路，滤波电容CFm开始放电，VTm从VCELLm开始缓慢下降。当均衡开关SWm持续导通第一时间段T1后，VTm下降至接近于预设电压值(如，0V)。
第一时间段T1结束后，均衡开关SWm被断开，由于单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线，单体电池CELLm对滤波电容CFm不再进行充电，VTm也无法从0V缓慢上升。当均衡开关SWm持续断开第二时间段T2后，VTm基本维持在预设电压值(如，0V)。
第二时间段T2结束后，第一开关Km导通。欠压比较器UVm将所接收到的VTm和第一断线阈值VCTO1相比较，由于VTm接近于预设电压值(如，0V)，则VTm＜VCTO1，欠压比较器UVm输出高电平“1”。
由于单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线，节点BAT(m+1)与节点BATm之间的电压差VT(m+1)可能变为VCELLm+VCELL(m+1)，由于(VCELLm+VCELL(m+1))可能大于预设值VSET，稳压二极管D(m+1)可能会被击穿。若被击穿时，VT(m+1)＝VSET，同时漏电流从稳压二极管D(m+1)的负极流向正极，进而流向节点BATm处，使节点BATm处的电压VBATm被拉高。由于VTm＝VBATm-VBAT(m-1)，则VTm的电压也被拉高。那么在第二时间段T2结束后，VTm可能会大于第一断线阈值VCTO1，从而误判单体电池CELLm与电池管理系统120之间的连接情况。
为避免误判，第三开关S(m+1)和第一开关Km同时导通。过压比较器OV(m+1)将所接收到的VT(m+1)和第二断线阈值VCTO2相比较。若稳压二极管D(m+1)未被击穿，则VT(m+1)为VCELLm+VCELL(m+1)(断线)或者VCELL(m+1)(未断线)，由于VCELL(m+1)低于第二断线阈值VCTO2，过压比较器OV(m+1)输出低电平“0”。若稳压二极管D(m+1)被击穿，则VT(m+1)＝VSET＞VCTO2，过压比较器OV(m+1)输出高电平“1”，即表明节点BATm处的电压VBATm被拉高，VTm的电压也被拉高，欠压比较器UVm存在误判。这种断线检测方法消除了因为稳压二极管D(m+1)的击穿导致欠压比较器UVm的误判。也就是说，在断线时，即使由于稳压二极管D(m+1)被击穿，使VTm被拉高，而大于第一断线阈值VCTO1，导致欠压比较器UVm误判，但通过过压比较器OV(m+1)的比较后，过压比较器OV(m+1)输出高电平“1”至判断单元126中，判断单元126进行或运算后也输出高电平“1”，从而可判断出单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线。
在以上的例子中，或门OR1和或门OR2对接收到的欠压比较器UVm所输出的电平，及过压比较器OV(m+1)所输出的高电平“1”进行或运算，依然输出高电平“1”，即可以正确的判断出单体电池CELLm与电池管理系统120之间的连接断线。
为了说明第一时间段T1、第二时间段T2、第一断线阈值VCTO1及第二断线阈值VCTO2的设置是否合理，以对单体电池CELL1为例进行验证。监测电阻RF1的阻值RRF1＝10kΩ，滤波电容CF1的电容值CCF1＝0.1μF，均衡电阻RB1的阻值RRB1＝100Ω，过压阈值VOV＝4.2V，欠压阈值VUV＝2V，稳压二极管VSET＝6V，第一断线阈值VCTO1＝1V，第二断线阈值VCTO2＝4.8V。
第一时间段T1＝(3～5)τ1＝(3～5)(CCF1×RRB1)，将以上各数值代入上式得到，第一时间段T1介于30μs和50μs之间。在本实施例中，第一时间段T1取50μs。该第一时间段T1保证了滤波电容CF1有足够的放电时间，确保了在第一时间段T1结束时，若断线，节点BAT1与地之间的电压差VT1＝0V。
第二时间段T2＝(3～5)τ2＝(3～5)(CCF1×RRF1)，将以上各数值代入上式得到，第二时间段T2介于6ms和10ms之间。在本实施例中，第二时间段T2取10ms。该第二时间段T2保证了滤波电容CF1有足够的充电时间，确保了在第二时间段T2结束时，若未断线，节点BAT1与地之间的电压差VT1＝VCELL1。
在一实施例中，单体电池CELL1的工作电压VCELL1取2V(最小工作电压)。若断线，由于VCELL1+VCELL2＝4V＜VSET，则稳压二极管D2不会被击穿，在第二时间段T2结束时，VT1＝0V，VT2＝4V。可见，VT1＝0V＜VCTO1＝1V，VT2＝4V＜VCTO2＝4.8V。因此，欠压比较器UV1输出高电平“1”至判断单元126中，过压比较器OV2输出低电平“0”至判断单元126中。判断单元126进行或运算后，输出高电平“1”，从而可判断出单体电池CELL1与电池管理系统120的连接断线。
若未断线，在第二时间段T2结束时，VT1＝2V，VT2＝2V。可见，VT1＝2V＞VCTO1＝1V，VT2＝2V＜VCTO2＝4.8V。因此，欠压比较器UV1和过压比较器OV2均输出低电平“0”至判断单元126中。判断单元126进行或运算后，输出低电平“0”，从而可判断出单体电池CELL1与电池管理系统120的连接未断线。
在一实施例中，单体电池CELL1的工作电压VCELL1取4.2V(最大工作电压)。若断线，由于VCELL1+VCELL2＝8.4V＞VSET，稳压二极管D2可能会被击穿。若被击穿，在第二时间段T2结束时，VT1＝4.2V+4.2V-6V＝2.4V，VT2＝6V。可见，VT1＝2.4V＞VCTO1＝1V，VT2＝6V＞VCTO2＝4.8V。因此，欠压比较器UV1输出低电平“0”至判断单元126中，过压比较器OV2输出高电平“1”至判断单元126中。判断单元126进行或运算后，输出高电平“1”，从而可判断出单体电池CELL1与电池管理系统120的连接断线。若未被击穿，在第二时间段T2结束时，VT1＝0V，VT2＝8.4V。可见，VT1＝0V＜VCTO1＝1V，VT2＝8.4V＞VCTO2＝4.8V。因此，欠压比较器UV1输出高电平“1”至判断单元126中，过压比较器OV2输出高电平“1”至判断单元126中。判断单元126进行或运算后，输出高电平“1”，从而也可判断出单体电池CELL1与电池管理系统120的连接断线。
若未断线，在第二时间段T2结束时，VT1＝4.2V，VT2＝4.2V。可见，VT1＝4.2V＞VCTO1，VT2＝4.2V＜VCTO2。因此，欠压比较器UV1和过压比较器OV2均输出低电平“0”至判断单元126中，判断单元126进行或运算后，输出低电平“0”，从而可判断出单体电池CELL1与电池管理系统120的连接未断线。
图5A、图5B和图5C为根据本发明一个实施例的电池管理系统120中的断线检测方法500的流程图。图5A、图5B和图5C将结合图2和图3进行介绍。
在一实施例中，可按照单体电池CELL1、单体电池CELL2、……、单体电池CELLN的顺序完成断线检测、欠压检测和过压检测，此过程被称为第一个周期。在隔预设的空闲时间段之后，开始第二个周期的断线检测、欠压检测和过压检测。同时，在该空闲时间段内，每隔预设时间间隔，控制单元127也发出检测信号，以进行欠压检测和过压检测。因此，控制单元127在该空闲时间段内可执行多次欠压检测操作或过压检测操作。每一次的欠压或过压检测操作均可确定是否发生了欠压或过压故障。在欠压故障次数或过压故障次数大于预设次数时，再次进行断线检测、欠压检测和过压检测，以避免由于断线导致欠压检测结果和过压检测结果不准确。在其他实施例中，也可以在第三时间段T3内进行断线检测，在第四时间段T4内进行过压检测，在第五时间段T5内进行欠压检测。
步骤501，开启电池管理系统120。
步骤502，在t1时刻，控制单元127发出断线检测信号EN。其中该断线检测信号EN指示预设断线检测顺序。在一实施例中，断线检测顺序按照单体电池CELL1、单体电池CELL2、……、单体电池CELLn的顺序进行。
步骤503，根据该断线检测信号EN指定的顺序，均衡开关SWm被导通并持续导通第一时间段T1，再被断开并持续断开第二时间段T2。
步骤504，第二时间段T2结束后，根据该断线检测信号EN指定的顺序，第一开关Km和第三开关S(m+1)也同时被导通。
步骤505，在第三时间段T3内，欠压比较器UVm的反相输入端“-”接收到节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm，欠压比较器UVm比较该VTm与第一断线阈值VCTO1，并输出相应的比较结果。当VTm不低于VCTO1时，欠压比较器UVm输出低电平“0”，步骤505转至步骤506。当VTm低于VCTO1，欠压比较器UVm输出高电平“1”，步骤505转至步骤507。
步骤506，在第三时间段T3内，过压比较器OV(m+1)的同相输入端“+”接收到节点BAT(m+1)与节点BATm之间的电压差VT(m+1)，过压比较器OV(m+1)比较该VT(m+1)与第二断线阈值VCTO2，并输出相应的比较结果。当VT(m+1)高于VCTO2时，过压比较器OV(m+1)输出高电平“1”，步骤506转至步骤507。当VT(m+1)不高于VCTO2时，过压比较器OV(m+1)输出低电平“0”，步骤506转至步骤508。
步骤507，判断单元126(如，或门OR1和或门OR2)接收欠压比较器UVm在第三时间段T3内所输出的高电平“1”及欠压比较器UVm在第三时间段T3内所输出的低电平“0”和过压比较器OV(m+1)在第三时间段T3内所输出的高电平“1”，进行或运算后输出高电平“1”，即判断为该单体电池CELLm与电池管理系统120的连接断线。随后，步骤507转至步骤509。
步骤508，判断单元126(如，或门OR1和或门OR2)接收到欠压比较器UVm在第三时间段T3内所输出的低电平“0”和过压比较器OV(m+1)在第三时间段T3内所输出的低电平“0”，进行或运算后也输出低电平“0”，即判断为该单体电池CELLm与电池管理系统120的连接未断线。随后，步骤508转至步骤509。
步骤509，在第一开关Km和第三开关S(m+1)的导通时间大于第三时间段T3后，控制单元127发出欠压检测信号ENA。其中，响应于该欠压检测信号ENA，各欠压比较器对所有单体电池依次执行欠压检测。
步骤510，根据该欠压检测信号ENA，第二开关KRm被导通。
步骤511，在第四时间段T4内，欠压比较器UVm的反相输入端“-”接收到节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm，该欠压比较器UVm比较该VTm与欠压阈值VUV，并输出相应的比较结果。当VTm不低于VUV时，欠压比较器UVm输出低电平“0”，步骤511转至步骤512。当VTm低于VUV时，欠压比较器UVm输出高电平“1”，步骤511转至步骤513。
步骤512，或门OR3接收到欠压比较器UVm在第四时间段T4内所输出的低电平“0”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压正常。步骤512转至步骤514。
步骤513，或门OR3接收到欠压比较器UVm在第四时间段T4内所输出的高电平“1”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压欠压。也就是说，各单体电池中发生了欠压故障。步骤513也转至步骤514。
步骤514，在第二开关KRm的导通时间大于第四时间段T4后，控制单元127发出过压检测信号ENB。其中，响应于该过压检测信号ENB，各过压比较器对所有单体电池依次执行过压检测。
步骤515，根据该过压检测信号ENB，过压比较器OVm被使能。
步骤516，在第五时间段T5内，过压比较器OVm(m＝1，2，……，N)的反相输入端“-”接收到节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm，该过压比较器OVm比较该VTm与过压阈值VOV，并输出相应的比较结果。当VTm不高于VOV，过压比较器OVm输出低电平“0”，步骤516转至步骤517。当VTm高于VOV时，过压比较器OVm输出高电平“1”，步骤516转至步骤518。
步骤517，或门OR4接收过压比较器OVm在第五时间段T5内所输出的低电平“0”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压正常。步骤517也转至步骤519。
步骤518，或门OR4接收过压比较器OVm在第五时间段T5内所输出的高电平“1”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压过压。也就是说，各单体电池中发生了过压故障。步骤518也转至步骤519。
步骤519，判断m是否等于N，若否，步骤519转至步骤520。若是，步骤519转至步骤521。
步骤520，开始检测下一电池，该方法500返回步骤503。
步骤521，由于断线检测的优先级高于欠压检测和过压检测，则判断单元126(或门OR1和或门OR2)对在第三时间段T3内所接收到各欠压比较器UVm(m＝1，2，……，N)和各过压比较器OVm(m＝2，3，……，N)所输出的电平(高电平“1”或低电平“0”)优先进行或运算。若运算结果为高电平“1”，则判断为存在某一单体电池与电池管理系统120的连接断线，步骤521转至步骤522。若运算结果为低电平“0”，则判断为各单体电池与电池管理系统120的连接均未断线，步骤521转至步骤523。
步骤522，控制单元127接收该高电平“1”，发出断线警报，同时断开相互串联耦合的各单体电池CELLm与负载和充电器的连接。随后，步骤522转至步骤528。
步骤523，控制单元127接收该低电平“0”，说明相互串联耦合的各单体电池与电池管理系统120之间的连接完好。同时，或门OR3对在第四时间段T4内所接收到的所有欠压比较器所输出的电平进行或运算。若运算结果为高电平“1”，则判断为存在某一单体电池的工作电压欠压。也就是说，各单体电池中发生了欠压故障，步骤523转至步骤524。若运算结果为低电平“0”，则判断为所有单体电池的工作电压正常，步骤523转至步骤525。
步骤524，控制单元127接收该高电平“1”，发出欠压警报，并执行欠压保护操作，即断开相互串联耦合的各单体电池与负载的连接。随后，步骤524转至步骤528。
步骤525，或门OR4对接收到各个过压比较器OVm在第五时间段T5内所输出的电平(高电平“1”和低电平“0”)进行或运算。若运算结果为高电平“1”，可判断出存在某一单体电池的工作电压过压。也就是说，各单体电池中发生了过压故障，步骤525转至步骤526。若运算结果为低电平“0”，可判断出各单体电池的工作电压均正常，步骤525转至步骤527。
步骤526，控制单元127接收该高电平“1”，发出过压警报，并执行过压保护操作，即断开该相互串联耦合的各单体电池与充电器的连接。随后，步骤526转至步骤528。
步骤527，判断单元126(或门OR1和或门OR2)、或门OR3及或门OR4的运算结果均为高电平“1”。控制单元127判断出各单体电池的工作电压均正常，不存在断线、欠压和过压。随后，步骤527转至步骤528。
步骤528，第一个周期对各单体电池CELLm的断线检测、欠压检测和过压检测结束，随后进入预设的空闲时间段。在该空闲时间段内，每隔预设时间间隔，如256ms，控制单元127发出一次欠压检测信号ENA。
步骤529，根据欠压检测信号ENA，第二开关KRm被导通。
步骤530，在第六时间段T6(在图3中未标出)内，欠压比较器UVm的反相输入端“-”接收到节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm，该欠压比较器UVm比较该VTm与欠压阈值VUV，并输出相应的比较结果。该第六时间段T6用于使各欠压比较器UVm能够完成将所接收到的节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm与欠压阈值VUV相比较，从而输出比较结果。当VTm不低于VUV时，欠压比较器UVm输出低电平“0”，步骤530转至步骤531。当VTm低于VUV时，欠压比较器UVm输出的高电平“1”，步骤530转至步骤532。
步骤531，或门OR3接收欠压比较器UVm在该第六时间段T6内所输出的低电平“0”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压正常。随后，步骤531转至步骤533。
步骤532，或门OR3接收欠压比较器UVm在该第六时间段T6内所输出的高电平“1”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压欠压。也就是说，单体电池CELLm中发生了欠压故障。步骤532转至步骤533。
步骤533，在第二开关KRm的导通时间大于第六时间段T6后，控制单元127发出过压检测信号ENB。响应于该过压检测信号ENB，各过压比较器对所有单体电池依次执行过压检测。
步骤534，根据该过压检测信号ENB，过压比较器OVm被使能。
步骤535，在第七时间段T7(在图3中未标出)内，过压比较器OVm(2，3，……N)的反相输入端“-”接收到节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm，过压比较器OVm比较该VTm与过压阈值VOV，并输出相应的比较结果。其中，第七时间段T7用于使各过压比较器能够完成将所接收到的节点BATm与节点BAT(m-1)之间的电压差VTm与过压阈值VOV相比较，从而输出比较结果。当VTm不高于VOV，过压比较器OVm输出低电平“0”，步骤535转至步骤536。当VTm高于VOV时，过压比较器OVm输出高电平“1”，步骤535转至步骤537。
步骤536，或门OR4接收过压比较器OVm在该第七时间段T7内所输出的低电平“0”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压正常。步骤536转至步骤538。
步骤537，或门OR4接收过压比较器OVm在该第七时间段T7内所输出的高电平“1”，可判断出该单体电池CELLm的工作电压过压。也就是说，该单体电池CELLm发生了过压故障。步骤537也转至步骤538。
步骤538，判断m是否等于N，若否，步骤538转至步骤539。若是，步骤538转至步骤540。
步骤539，开始检测下一电池，该方法500返回步骤529。
步骤540，或门OR3对接收到的各个欠压比较器在第六时间段T6内所输出的电平(高电平“1”和低电平“0”)进行或运算。若运算结果为高电平“1”，判断为存在某一单体电池的工作电压欠压，步骤540转至步骤541。若运算结果为低电平“0”，判断为各单体电池的工作电压均正常，步骤540转至步骤542。
步骤541，将欠压故障次数累加1获得累加后的欠压故障次数。步骤541转至步骤545。
步骤542，或门OR4对接收到的各个过压比较器在第七时间段T7内所输出的电平(高电平“1”和低电平“0”)进行或运算。若运算结果为高电平“1”，判断为存在某一单体电池的工作电压过压。也就是说，各单体电池中存在某一单体电池发生了过压故障。步骤542转至步骤543。若运算结果为低电平“0”，判断为各单体电池的工作电压均正常，步骤542转至步骤544。
步骤543，将过压故障次数累加1获得累加后的过压故障次数。步骤543转至步骤545。
步骤544，或门OR3和或门OR4的运算结果均为低电平“0”，说明各单体电池的工作电压均正常。步骤544转至步骤545。
步骤545，判断进入空闲时间段的时长是否大于该空闲时间段。若大于，步骤545转至步骤547。否则，步骤545转至步骤546。
步骤546，判断该欠压故障次数或过压故障次数是否大于预设次数。若大于，步骤546转至步骤547。否则，步骤546转至步骤548。
步骤547，该方法500返回步骤502，开始下一周期的断线检测、欠压检测和过压检测。
步骤548，判断距离上一次欠压检测信号ENA发出之后的时间是否大于预设时间间隔。若大于，步骤548转至步骤549。否则，继续测量并记录该时间，直至该时间大于预设时间间隔。
步骤549，该方法500返回步骤528，开始对各单体电池进行下一周期的欠压检测和过压检测。
图6所示为根据本发明的一个实施例的断线检测方法600的流程示意图。图6将结合图1进行介绍。该断线检测方法600包括以下步骤：
步骤601，控制单元127发出断线检测信号EN。
步骤602，根据该断线检测信号EN，第一均衡单元122_1被使能并持续使能第一时间段T1，再被禁能并持续禁能第二时间段T2。
步骤603，在该第二时间段T2结束后，再根据该断线检测信号EN，第一欠压比较单元124_1和第二过压比较单元125_2同时被使能并持续使能第三时间段T3。
步骤604，在第三时间段T3内，第一欠压比较单元124_1将其所接收到的电压与第一断线阈值VCTO1相比较，输出第一比较结果。
步骤605，在第三时间段T3内，第二过压比较单元125_2将其所接收到的电压与第二断线阈值VCTO2相比较，输出第二比较结果。其中，第二断线阈值VCTO2高于第一断线阈值VCTO1。
步骤606，根据第一比较结果和第二比较结果，判断单元126判断第一电池单元110_1与电池管理系统120之间的连接是否断线。
此外，本公开提供了下述配置：
1.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括：
与多个电池单元中的第一电池单元耦合的均衡单元及欠压比较单元；
与所述多个电池单元中的第二电池单元耦合的第二过压比较单元，其中所述第一电池单元与所述第二电池单元相邻且串联耦合；
控制单元，耦合于所述均衡单元、所述欠压比较单元和所述第二过压比较单元，并且用于发出断线检测信号，所述断线检测信号用于：使所述均衡单元被使能并持续使能第一时间段、再被禁能并持续禁能第二时间段，及在所述第二时间段结束后，使所述欠压比较单元和所述第二过压比较单元同时被使能并持续使能第三时间段，
其中，所述欠压比较单元在所述第三时间段内将所接收的电压与预先设置的第一断线阈值相比较，并输出第一比较结果，以及
其中，所述第二过压比较单元在所述第三时间段内将所接收的电压与预先设置的第二断线阈值相比较，并输出第二比较结果，其中所述第二断线阈值高于所述第一断线阈值；及
判断单元，耦合于所述控制单元，并且用于根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，判断所述第一电池单元与所述电池管理系统之间的连接是否断线。
2.根据配置1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括与所述第二电池单元并联耦合的保护单元；所述保护单元用于将所述第二电池单元提供的电压钳制在预设值内。
3.根据配置1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括与所述第一电池单元并联耦合的第一滤波单元；所述第一滤波单元包括第一监测电阻和第一滤波电容；所述第一监测电阻与所述第一滤波电容串联耦合后，与所述第一电池单元并联耦合。
4.根据配置3所述的电池管理系统，其特征在于，所述均衡单元包括均衡电阻和均衡开关；所述均衡电阻和所述均衡开关串联耦合后，与所述第一滤波电容并联耦合；所述均衡开关根据所述断线检测信号导通并持续导通所述第一时间段，再断开并持续断开所述第二时间段。
5.根据配置4所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一时间段被设置为第一时间常数的三倍至五倍之间，其中所述第一时间常数是所述第一滤波电容的电容值和所述均衡电阻的阻值的乘积。
6.根据配置4所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括与所述第二电池单元并联耦合的第二滤波单元，所述第二滤波单元包括第二监测电阻和第二滤波电容；所述第二监测电阻与所述第二滤波电容串联耦合后，与所述第二电池单元并联耦合；所述第二时间段被设置为第二时间常数的三倍至五倍之间，其中所述第二时间常数是所述第一监测电阻的阻值和所述第二监测电阻的阻值之和与所述第一滤波电容的电容值的乘积。
7.根据配置1所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一断线阈值是根据所述第一电池单元的最小工作电压设定的。
8.根据配置2所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二断线阈值是根据所述第二电池单元的最大工作电压及所述预设值设定的。
9.根据配置1所述的电池管理系统，其特征在于，所述欠压比较单元包括欠压比较器和第一开关；所述欠压比较器的同相输入端与所述第一开关串联耦合，且在所述第一开关所在支路上设置所述第一断线阈值，所述欠压比较器的反相输入端与所述第一电池单元耦合，所述欠压比较器的输出端与所述判断单元耦合；所述第一开关根据所述断线检测信号导通或断开；所述欠压比较器在所述第一开关导通时，将所述反相输入端所接收到的电压与所述第一断线阈值相比较，并输出所述第一比较结果。
10.根据配置9所述的电池管理系统，其特征在于，所述欠压比较单元还包括第二开关；所述第二开关与所述第一开关并联耦合，且在所述第二开关所在支路上设置欠压阈值，所述欠压比较器的输出端还与所述控制单元耦合；所述第二开关根据欠压检测信号导通或断开，其中所述欠压检测信号是所述控制单元在所述第二时间段结束后发出的；所述欠压比较器在所述第二开关导通时，将所述反相输入端所接收到的电压与所述欠压阈值相比较，输出欠压阈值比较结果；所述控制单元根据所述欠压阈值比较结果对所述第一电池单元执行欠压保护操作。
11.根据配置1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括第一过压比较单元；所述第一过压比较单元与所述均衡单元并联耦合；所述第一过压比较单元用于根据过压检测信号被使能，并将所接收到的电压与过压阈值相比较，输出过压阈值比较结果，其中所述过压检测信号是所述控制单元在所述第二时间段结束后发出的；所述控制单元根据所述过压阈值比较结果对所述第一电池单元执行过压保护操作。
12.根据配置1所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二过压比较单元包括过压比较器和第三开关；所述过压比较器的反相输入端与所述第三开关串联耦合，且在所述第三开关所在支路上设置所述第二断线阈值，所述过压比较器的同相输入端与所述第二电池单元耦合，所述过压比较器的输出端与所述判断单元耦合；所述第三开关根据所述断线检测信号导通或断开；所述过压比较器在所述第三开关导通时，将所述同相输入端所接收到的电压与所述第二断线阈值相比较，输出所述第二比较结果。
13.一种电池管理系统中的断线检测方法，其特征在于，所述电池管理系统包括：与多个电池单元中的第一电池单元耦合的均衡单元及欠压比较单元；与所述多个电池单元中的第二电池单元耦合的第二过压比较单元，其中所述第一电池单元与所述第二电池单元相邻且串联耦合；与所述均衡单元、所述欠压比较单元和所述第二过压比较单元耦合的控制单元；及与所述控制单元耦合的判断单元；所述断线检测方法包括：
所述控制单元发出断线检测信号；
根据所述断线检测信号，所述均衡单元被使能并持续使能第一时间段，再被禁能并持续禁能第二时间段；
在所述第二时间段结束后，根据所述断线检测信号，所述欠压比较单元和所述第二过压比较单元同时被使能并持续使能第三时间段，
其中，在所述第三时间段内，所述欠压比较单元将所接收到的电压与预先设置的第一断线阈值相比较，并输出第一比较结果，以及
其中，在所述第三时间段内，所述第二过压比较单元将所接收到的电压与预先设置的第二断线阈值相比较，并输出第二比较结果，其中所述第二断线阈值高于所述第一断线阈值；及
根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，所述判断单元判断所述第一电池单元与所述电池管理系统之间的连接是否断线。
14.根据配置13所述的断线检测方法，其特征在于，所述电池管理系统还包括与所述第二电池单元并联耦合的保护单元；所述断线检测方法还包括：所述保护单元将所述第二电池单元提供的电压钳制在预设值内。
15.根据配置14所述的断线检测方法，其特征在于，所述第二断线阈值是根据所述第二电池单元的最大工作电压及所述预设值设定的。
16.根据配置13所述的断线检测方法，其特征在于，所述电池管理系统还包括与所述第一电池单元耦合的第一滤波单元；所述第一滤波单元包括第一监测电阻和第一滤波电容；所述均衡单元包括均衡电阻和均衡开关；所述第一时间段被设置为第一时间常数的三倍至五倍之间，其中所述第一时间常数为所述第一滤波电容的电容值和所述均衡电阻的阻值的乘积。
17.根据配置13所述的断线检测方法，其特征在于，所述电池管理系统还包括与所述第一电池单元耦合的第一滤波单元及与所述第二电池单元耦合的第二滤波单元；所述第一滤波单元包括第一监测电阻和第一滤波电容；所述第二滤波单元包括第二监测电阻和第二滤波电容；所述第二时间段被设置为第二时间常数的三倍至五倍之间，其中所述第二时间常数是所述第一监测电阻的阻值和所述第二监测电阻的阻值之和与所述第一滤波电容的电容值的乘积。
18.根据配置13所述的断线检测方法，其特征在于，所述第一断线阈值是根据所述第一电池单元的最小工作电压设定的。
19.根据配置13所述的断线检测方法，其特征在于，所述断线检测方法还包括：
在所述第二时间段结束后，所述控制单元发出欠压检测信号；
所述欠压比较单元中的开关根据所述欠压检测信号被导通，所述欠压比较单元中的欠压比较器将所接收到的电压与预先设置的欠压阈值相比较，并输出欠压阈值比较结果；及
根据所述欠压阈值比较结果，所述控制单元对所述第一电池单元执行欠压保护操作。
20.根据配置13所述的断线检测方法，其特征在于，所述电池管理系统还包括与所述均衡单元并联耦合的第一过压比较单元；所述断线检测方法还包括：
在所述第二时间段结束后，所述控制单元发出过压检测信号；
根据所述过压检测信号，所述第一过压比较单元被使能，并将所接收到的电压与预先设置的过压阈值相比较，输出过压阈值比较结果；及
根据所述过压阈值比较结果，所述控制单元对所述第一电池单元执行过压保护操作。
上文具体实施方式和附图仅为本发明的常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露的实施例仅用于说明而非限制，本发明的范围由所附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前的描述。

Claims (20)

1.一种电池管理系统，其特征在于，包括：
耦合至第一电池单元的均衡单元，被配置为在第一时间段被使能并且在所述第一时间段之后的第二时间段被禁能；
耦合至所述均衡单元的欠压比较单元，被配置为在所述第二时间段之后的第三时间段中接收第一端和第二端之间的第一电压，并且被配置为将所述第一电压与第一断线阈值进行比较以输出第一比较结果，其中，所述第一端耦合至所述第一电池单元的正极，所述第二端耦合至所述第一电池单元的负极；
耦合至第二电池单元的过压比较单元，被配置为在所述第三时间段中接收第三端和第四端之间的第二电压，并且被配置为将所述第二电压与第二断线阈值进行比较以输出第二比较结果，其中，所述第三端耦合至所述第二电池单元的正极，所述第四端耦合至所述第二电池单元的负极以及所述第一电池单元的正极，所述第二电池单元与所述第一电池单元相邻且串联耦合；以及
耦合至所述欠压比较单元和所述过压比较单元的判断单元，被配置为根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述第一电池单元与所述电池管理系统之间的连接是否失效。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，还包括耦合至所述均衡单元的滤波电容，
其中，如果所述第一电池单元与所述电池管理系统断开连接，并且所述均衡单元被使能，则所述滤波电容通过所述均衡单元放电，并且
其中，如果所述第一电池单元与所述电池管理系统连接，并且所述均衡单元被禁能，则所述第一电池单元对所述滤波电容充电。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一时间段的长度被设置为使得在所述第一电池单元与所述电池管理系统断开连接的情况下所述滤波电容在所述第一时间段内完全放电，以及
所述第二时间段的长度被设置为使得在所述第一电池单元与所述电池管理系统连接的情况下所述滤波电容在所述第二时间段内完全充电。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括：耦合至所述第二电池单元的保护单元，被配置为将所述第二电池单元提供的电压钳制在预设值内。
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述第二断线阈值根据所述预设值和所述第二电池单元的最大工作电压设置。
6.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一断线阈值根据所述第一电池单元的最小工作电压设置。
7.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述欠压比较单元被配置为：将所述第一电压与欠压阈值进行比较，以在所述第三时间段之后输出第三比较结果，其中，所述第三比较结果用于确定所述第一电池单元是否欠压。
8.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述过压比较单元被配置为：将所述第二电压与过压阈值进行比较，以在所述第三时间段之后输出第四比较结果，其中，所述第四比较结果用于确定所述第二电池单元是否过压。
9.一种电池管理方法，其特征在于，包括：
在第一时间段使能电池管理系统中的均衡单元，其中，所述均衡单元耦合至第一电池单元；
在所述第一时间段之后的第二时间段禁能所述均衡单元；
利用欠压比较单元在所述第二时间段之后的第三时间段中接收第一端和第二端之间的第一电压，其中，所述第一端耦合至所述第一电池单元的正极，所述第二端耦合至所述第一电池单元的负极；
利用所述欠压比较单元将所述第一电压与第一断线阈值进行比较，以输出第一比较结果；
利用过压比较单元在所述第三时间段中接收第三端和第四端之间的第二电压，其中，所述第三端耦合至第二电池单元的正极，所述第四端耦合至所述第二电池单元的负极以及所述第一电池单元的正极，所述第二电池单元与所述第一电池单元相邻且串联耦合；
利用所述过压比较单元将所述第二电压与第二断线阈值进行比较，以输出第二比较结果；以及
利用判断单元根据所述第一比较结果和所述第二比较结果，确定所述第一电池单元与所述电池管理系统之间的连接是否失效。
10.根据权利要求9所述的电池管理方法，其特征在于，所述均衡单元与滤波电容耦合，所述电池管理方法还包括：
如果所述第一电池单元与所述电池管理系统断开连接，并且所述均衡单元被使能，则利用所述均衡单元对所述滤波电容放电；以及
如果所述第一电池单元与所述电池管理系统连接并且所述均衡单元被禁能，则利用所述第一电池单元对所述滤波电容充电。
11.根据权利要求10所述的电池管理方法，其特征在于，所述第一时间段的长度被设置为使得在所述第一电池单元与所述电池管理系统断开连接的情况下所述滤波电容在所述第一时间段内完全放电，以及
所述第二时间段的长度被设置为使得在所述第一电池单元与所述电池管理系统连接的情况下所述滤波电容在所述第二时间段内完全充电。
12.根据权利要求9所述的电池管理方法，其特征在于，还包括：
利用耦合至所述第二电池单元的保护单元，将所述第二电池单元提供的电压钳制在预设值内。
13.一种电池断线检测系统，其特征在于，包括：
第一电池单元；
第二电池单元，所述第二电池单元与所述第一电池单元相邻且串联耦合；以及
耦合至所述第一电池单元和所述第二电池单元的电池管理系统，所述电池管理系统包括：
耦合至所述第一电池单元的均衡单元，被配置为在第一时间段被使能并且在所述第一时间段之后的第二时间段被禁能；
耦合至所述均衡单元的欠压比较单元，被配置为在所述第二时间段之后的第三时间段中接收第一端和第二端之间的第一电压，并且被配置为将所述第一电压与第一断线阈值进行比较以输出第一比较结果，其中，所述第一端耦合至所述第一电池单元的正极，所述第二端耦合至所述第一电池单元的负极；
耦合至所述第二电池单元的过压比较单元，被配置为在所述第三时间段中接收第三端和第四端之间的第二电压，并且被配置为将所述第二电压与第二断线阈值进行比较以输出第二比较结果，其中，所述第三端耦合至所述第二电池单元的正极，所述第四端耦合至所述第二电池单元的负极以及所述第一电池单元的正极；以及
耦合至所述欠压比较单元和所述过压比较单元的判断单元，被配置为根据所述第一比较结果和所述第二比较结果确定所述第一电池单元与所述电池管理系统之间的连接是否失效。
14.根据权利要求13所述的电池断线检测系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括耦合至所述均衡单元的滤波电容，
其中，如果所述第一电池单元与所述电池管理系统断开连接，并且所述均衡单元被使能，则所述滤波电容通过所述均衡单元放电，并且
其中，如果所述第一电池单元与所述电池管理系统连接，并且所述均衡单元被禁能，则所述第一电池单元对所述滤波电容充电。
15.根据权利要求14所述的电池断线检测系统，其特征在于，所述第一时间段的长度被设置为使得在所述第一电池单元与所述电池管理系统断开连接的情况下所述滤波电容在所述第一时间段内完全放电，以及
所述第二时间段的长度被设置为使得在所述第一电池单元与所述电池管理系统连接的情况下所述滤波电容在所述第二时间段内完全充电。
16.根据权利要求13所述的电池断线检测系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括：耦合至所述第二电池单元的保护单元，被配置为将所述第二电池单元提供的电压钳制在预设值内。
17.根据权利要求16所述的电池断线检测系统，其特征在于，所述第二断线阈值根据所述预设值和所述第二电池单元的最大工作电压设置。
18.根据权利要求13所述的电池断线检测系统，其特征在于，所述第一断线阈值根据所述第一电池单元的最小工作电压设置。
19.根据权利要求13所述的电池断线检测系统，其特征在于，所述欠压比较单元被配置为：将所述第一电压与欠压阈值进行比较，以在所述第三时间段之后输出第三比较结果，其中，所述第三比较结果用于确定所述第一电池单元是否欠压。
20.根据权利要求13所述的电池断线检测系统，其特征在于，所述过压比较单元被配置为：将所述第二电压与过压阈值进行比较，以在所述第三时间段之后输出第四比较结果，其中，所述第四比较结果用于确定所述第二电池单元是否过压。
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