CN116819366A - 用于电池组的电池阻抗检测方法和系统 - Google Patents
用于电池组的电池阻抗检测方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116819366A CN116819366A CN202310768281.4A CN202310768281A CN116819366A CN 116819366 A CN116819366 A CN 116819366A CN 202310768281 A CN202310768281 A CN 202310768281A CN 116819366 A CN116819366 A CN 116819366A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- single battery
- wire harness
- current
- detection
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 181
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 39
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 28
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 37
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 31
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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]
- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
-
- 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]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
-
- 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]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本公开提供了一种用于电池组的电池阻抗检测方法和系统，其中，该电池阻抗检测方法包括：通过均衡单元施加在其连接的单体电池上的均衡回路形成扰动信号；响应于扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成检测回路，并断开其他线束的连通，以检测得到扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值；检测检测回路中流经线束的电流值，并根据前述电压变化值与电流值计算得到当前单体电池的阻抗。由此可以实现低成本、快速便捷、批量化测试电池阻抗，节省了成本，提高了检测精度和工作效率。
Description
技术领域
本公开涉及电池技术领域，具体涉及一种用于电池组的电池阻抗检测方法和系统。
背景技术
目前已有的电池阻抗检测技术是基于四线法对单体电池进行的阻抗检测，均衡单元通过均衡回路(如图1所示实线回路)给电池正负极两端施加直流或交流扰动信号(扰动信号可以是直流或交流电源或者阻性负载)，同时，电压检测单元通过采样回路(如图1所示虚线回路)对该扰动影响下的电池电压进行采集，从而测得电池阻抗R，R＝ΔU/ΔI。目前主要应用于单体电池巡检仪、阻抗测试仪等领域。四线法通过均衡回路和采样回路的分离，可以有效的避免以往两线法测量时均衡回路和采样回路复用的情况，可以有效的减少测量时因为回路复用而耦合的线阻抗，提高内阻检测精度，但常规四线法只能适用于单体电池的测量，比如，一个阻抗巡检仪/阻抗测试仪一次只能测试一个电池的阻抗，若需要测试电池组其他电池需要再使用被测量电池对应的线束或回路进行采样分析，没有办法进行多串数电池快速便捷、批量化的测试。
同时，目前电池管理系统领域大多使用多路复用的模拟前端(Analog Front End，AFE)采集芯片，可以通过芯片内部的复用选通开关，通过依次切换开关的控制，轮询采集从第1节至第N节电池的电压。且采集N节电池对应所需的芯片管脚与对应的采集线束为(N+1)根，如图2所示。若套用单体电池巡检仪或阻抗测试仪的四线法的方案，AFE芯片的管脚以及对应的采样线束，需要至少从原有的(N+1)根增加到2*(N+1)根。这对芯片封装、线束以及成本都造成了巨大的困难，如图3所示。
发明内容
为了解决上述技术问题，本公开提供了一种用于电池组的电池阻抗检测方法和系统，可以实现低成本、快速便捷、批量化测试电池阻抗，节省了成本，提高了检测精度和工作效率。
一方面本公开提供了一种用于电池组的电池阻抗检测方法，所述电池组包括串联连接的多个电池，每个单体电池两端并联连接有均衡回路和线束选通连接的检测回路，其中，所述电池阻抗检测方法包括：
通过均衡单元施加在其连接的单体电池上的均衡回路形成扰动信号；
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通，以检测得到所述扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值；
检测所述检测回路中流经线束的电流值，并根据所述电压变化值与所述电流值计算得到所述当前单体电池的阻抗。
可选地，形成所述扰动信号与形成所述检测回路的时间节点同步。
可选地，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的首个位置，
则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的上邻单体电池的正极端所连接的正极线束，并顺次连接所述上邻单体电池、当前单体电池，以及选通当前单体电池负极端所连接的负极线束的下邻线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
可选地，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的末端位置，
则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池正极端所连接的正极线束的上邻线束，并顺次连接当前单体电池、下邻单体电池、以及选通所述下邻单体电池负极端所连接的负极线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
可选地，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的非边缘位置，
则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池上邻单体电池的正极端所连接的正极线束，并顺次连接所述上邻单体电池、当前单体电池、下邻单体电池、以及选通所述下邻单体电池负极端所连接的负极线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
可选地，所述检测得到所述扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值的步骤包括：
所述均衡单元通过一条正极线束和一条负极线束分别作用于当前单体电池的正极端和负极端以形成所述扰动信号，与此同时选通当前单体电池相邻单体电池本体远端的一条正极线束和一条负极线束进行电压采样，得到所述电压变化值。
可选地，所述正极线束/负极线束的一端连接在单体电池的正极端/负极端，另一端顺序连接多路复用器的引脚，其中，选通或断开所述正极线束/负极线束的方式是：
基于发生扰动的均衡回路所连接的单体电池生成选通信号；
所述多路复用器基于所述选通信号选择对应的一条正极线束和一条负极线束连通至电压检测单元，以形成所述的检测回路。
可选地，所述电池阻抗检测方法还包括：
实时监测当前单体电池所在的检测回路是否存在异常故障。
可选地，所述实时监测当前单体电池所在的检测回路是否存在异常故障的步骤包括：
获取当前单体电池的阻抗检测的历史数据与当前次的检测结果进行比对，当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，发出故障报警信号，并指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
可选地，所述实时监测当前单体电池和/或相邻单体电池的异常故障的步骤包括：
获取当前单体电池的阻抗检测的历史数据与当前次的检测结果进行比对，当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，重复当前单体电池的阻抗检测步骤，若存在连续的比对结果存在异常，发出故障报警信号，并指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
可选地，所述实时监测当前单体电池和/或相邻单体电池的异常故障的步骤还包括：
当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，继续沿电池负极到电池正极方向检测相邻与间隔单体电池的阻抗，通过其历史数据与当前检测数据的比对结果判断是电池本体的均衡存在异常，还是线束异常，并将判断结果反馈，以及指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
另一方面本公开还提供了一种用于电池组的电池阻抗检测系统，所述电池组包括串联连接的多个电池，每个单体电池两端并联连接有均衡回路和线束选通连接的检测回路，其中，所述电池阻抗检测系统包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如前所述的电池阻抗检测方法。
本公开的有益效果是：本公开提供了一种用于电池组的电池阻抗检测方法和系统，所述电池组包括串联连接的多个电池，每个单体电池两端并联连接有均衡回路和线束选通连接的检测回路，其中，所述电池阻抗检测方法包括：通过均衡单元施加在其连接的单体电池上的均衡回路形成扰动信号；响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通，以检测得到所述扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值；检测所述检测回路中流经线束的电流值，并根据所述电压变化值与所述电流值计算得到所述当前单体电池的阻抗。通过上邻单体电池的正极采样线束与上邻单体电池本体，以及下邻单体电池的负极采样线束与下邻单体电池本体，构建出基于四线法的电池阻抗检测的基本单元，利用四线法进行多串数电池的阻抗检测可以消除线束电阻，使得电阻测量精度最高，因此基于四线法改进的本公开中的的电池阻抗检测方法不仅具备其原有的优点，而且相比于现有的四线法测量电池阻抗的基础上显著减少芯片管脚和采样线束的数量，降低成本，提高效率。
而且，本公开提供的电池阻抗检测方法利用形成扰动信号和形成检测回路的电压采样工作同步进行，因为内阻检测是进行的高频次的扰动和采样，为保证检测效率和准确度，形成所述扰动信号和检测采样的工作是实时同步的，这就避免了不同步状态下临近单体电池的扰动影响当前单体电池的检测精度和准确性的问题，也可在多串数电池的单颗AFE芯片上快速实现多串数电池的阻抗检测，使得在芯片管脚资源、电路线束资源和成本方面都有了明显优异的解决方案，同时借用相邻单体电池本体对当前单体电池进行阻抗检测，极大的避免了线端复用存在节点共用的情况，以及在复用的部分引入复用线束的线阻，从而最终影响内阻检测精度的问题，提高了阻抗检测精度。
而且基于芯片内部可高速切换通道的多路复用开关，可低成本、快速便捷、批量化的完成多串数电池的阻抗检测，提高工作效率。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出现有技术中的采用四线法进行单体电池阻抗检测的示意图；
图2示出现有技术中采用集中式AFE芯片采集串联电池组的线束示意图；
图3示出现有技术中检测M节串联电池组的阻抗检测的线束示意图；
图4示出本公开实施例提供的用于串联电池组的阻抗检测的线束示意图；
图5示出本公开实施例提供的用于串联电池组的阻抗检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本公开，下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的较佳实施例。但是，本公开可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本公开内容的理解更加透彻全面。
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公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本公开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，不是旨在于限制本公开。
现有技术中单电池阻抗测试方法是采用四线法进行采集，其中电压检测单元通过采样回路完成电压采集，均衡单元(直流或交流电源或阻性负载)激励回路完成直流或交流信号扰动。通过采样回路对施加在电池正负极两端的扰动信号产生的反馈信号的采集和分析，计算出电池阻抗R，如图1所示，R＝ΔU/ΔI。
而目前电池管理系统领域大多使用多路复用的AFE芯片，可以通过芯片内部的复用选通开关，通过依次切换开关的控制，轮询采集从第1节至第N节电池的电压。若套用单体电池巡检仪或阻抗测试仪的四线法的方案，AFE芯片的管脚以及对应的采样线束，需要至少从原有的(N+1)根增加到2*(N+1)根，如图3所示。这对芯片封装、线束以及成本都造成了巨大的困难，基于此，本公开实施例提供了一中基于多串数电池AFE芯片的电池阻抗检测方法，可以在四线法测量电池阻抗的基础上显著减少芯片管脚和采样线束的数量，实现低成本、快速便捷、批量化测试电池阻抗。
下面，参照附图对本公开进行详细说明。
图4示出本公开实施例提供的用于串联电池组的阻抗检测的线束示意图，图5示出本公开实施例提供的用于串联电池组的阻抗检测方法的流程示意图。
本公开实施例提供的应用于电池管理系统中的均衡电路和采样电路拓扑结构如图4所示，其中，电池管理系统中的其他应用单元或功能模块因为不是主要参与解决阻抗检测的部分，同时也是作为现有公开技术的结构和工作原理，在这里就不进行详细阐述了，仅针对基于四线法改进的检测回路拓扑及相关的均衡拓扑进行描述。
如图4所示，电池管理系统中包括多个串联连接的单体电池B1、B2、……、Bn和Bm组成的电池组，以及对应单体电池具有相同数量的均衡单元1、均衡单元2、……、均衡单元n和均衡单元m，每个均衡单元与对应的单体电池的两端分别通过均衡线束相连，且相邻的单体电池之间共用一条均衡线束，其均衡工作的原理与现有电池管理系统中的均衡控制工作相类似，在此不做赘述。
在图4中的电池管理系统还包括：连接于单体电池正极端/负极端和多路复用单元的芯片管脚之间的检测线束，如线束0、线束1、线束2、……、线束n、线束m、线束m+1和和线束m+2。其中，位于相邻单体电池之间的线束存在连接共用，在此需要说明的是，尽管在其结构上存在连接共用，但在具体执行阻抗检测时选通线束的回路组成涵盖了相邻电池本体和相邻电池本体较远电极端所连接的线束，具体见如下描述。
在图4中的电池管理系统中多路复用单元是作为复用选通开关存在的，其一侧通过选通开关逐个连接线束的端部，另一侧连接在电压检测单元的两端，以便在单体电池的阻抗检测中，通过依次切换开关的控制，对扰动信号影响下的电池组进行轮询采集从第1节至第M节电池的电压，上述实施例中记载的拓扑结构，通过上邻单体电池的正极采样线束与上邻单体电池本体，以及下邻单体电池的负极采样线束与下邻单体电池本体，构建出基于四线法电池阻抗检测的基本单元。使得多串数电池阻抗检测技术得以在单颗AFE芯片上实现，并且在芯片管脚资源、电路线束资源和成本方面都有了明显优异的解决方案。同时，由于芯片级模拟复用开关的使用，使得本发明可以快速便捷、批量化的完成多串数电池的阻抗检测，具体在上述拓扑结构中执行阻抗检测方法结合图5及对应下文中的描述来展开理解。
在此需要说明的是，图4中均衡单元所在的均衡回路与检测回路是位于电池组的相同一侧，但并不代表连接同一节点的均衡线束就要与检测线束相共用，在其他可替代的实施例中，也可参考图1所示的分布方式，均衡回路位于单体电池的一侧，检测回路位于单体电池的另一侧，当然为考虑线束分布的数量和长度的影响，检测回路必须统一布置在电池本体的相同侧，这样便于与多路复用单元的管教连接管理。
参考图5，一方面本公开实施例提供了一种用于电池组的电池阻抗检测方法，所述电池组如图4所示包括串联连接的多个电池，如B1、B2、……、Bn和Bm，每个单体电池两端并联连接有均衡回路和线束选通连接的检测回路，其中，所述电池阻抗检测方法包括：
S110：通过均衡单元施加在其连接的单体电池上的均衡回路形成扰动信号。
S120：响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通，以检测得到所述扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值。
S130：检测所述检测回路中流经线束的电流值，并根据所述电压变化值与所述电流值计算得到所述当前单体电池的阻抗。
在步骤S110中，其工作原理与图1中相类似的，以图4中电池B1为例，均衡单元1可以通过均衡回路给单体电池B1的正负极两端施加直流或交流扰动信号(扰动信号可以是直流或交流电源或者阻性负载)。但需要注意的是，形成所述扰动信号与形成所述检测回路的时间节点同步，尽管均衡回路和检测回路的结构上具有独立性，但因为内阻检测是进行的高频次的扰动和采样，为保证检测效率和准确度，形成所述扰动信号和检测采样的工作是实时同步的，也避免了不同步状态下临近单体电池的扰动影响检测精度和准确性的问题。
在步骤S120中，所述均衡单元是通过一条正极线束和一条负极线束分别作用于当前单体电池的正极端和负极端以形成所述扰动信号，与此同时选通当前单体电池相邻单体电池本体远端的一条正极线束和一条负极线束进行电压采样，从而得到所述电压变化值。
在本实施例中，检测回路中选通线束的规则要依据所检测当前单体电池在电池组中的具体位置来具体考虑。在一些实施例中，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的首个位置，则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的上邻单体电池的正极端所连接的正极线束，并顺次连接所述上邻单体电池、当前单体电池，以及选通当前单体电池负极端所连接的负极线束的下邻线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
结合图4说明，测量电池B1的阻抗，四线法所用线束与芯片管脚为：线束0、线束1、线束n、线束m，这里需要说明说的是，在本实施例中例如设定n＝2，m＝3，在这里n和m的数值设定是为了说明连续的多个电池串联时，测量某一单体电池的阻抗时会借用到相邻(上邻和/或下邻)电池本体，在实际中，可能不仅仅限于三个电池的串联，可能更多，在此仅是为了表明测量单体电池阻抗的方法。其中，扰动回路(即均衡回路，下同)为B1+(表示单体电池B1的正极端，以下类似的表述含义相同，表示该电池本体的正极端)、线束n、均衡单元1、线束1、B1-(表示单体电池B1的负极端，以下类似的表述含义相同，表示该电池本体的负极端)；检测回路为线束m、Bn+、电池Bn、Bn-、B1+、电池B1、B1-、线束0，并断开其他线束的连通；根据多路复用器选通控制方法可测得电池组所有电池电压，则电池B1通过均衡单元1所产生的扰动电压的绝对值|ΔU|＝扰动前(UBn+UB1)-扰动后(UBn+UB1)。在本实施例中，是借用相邻电池本体来测量当前单体电池的电阻的，尽管检测线束连接在相邻电池本体的远端，但扰动信号作用的是在当前单体电池上的，相邻单体电池并未直接发生扰动，所以实际测量的还是当前单体电池的扰动电压，而利用四线法进行多串数电池的阻抗检测可以消除线束电阻，使得电阻测量精度最高，本实施例中在此基础上借用相邻电池位于其远端的正极端/负极端进一步提高了电阻测量精度，避免直接测量存在的误差影响。
在另一些实施例中，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的末端位置，则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池正极端所连接的正极线束的上邻线束，并顺次连接当前单体电池、下邻单体电池、以及选通所述下邻单体电池负极端所连接的负极线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
结合图4说明，测量电池Bm的阻抗，四线法所用线束与芯片管脚为：线束n、线束m、线束m+1、线束m+2(同上，这里例如设定n＝2，m＝3)；其中，扰动回路为Bm+、线束m+1、均衡单元m、线束m、Bm-；检测回路为线束m+1或线束m+2、Bm+、电池Bm、Bm-、线束m，并断开其他线束的连通；通过多路复用器选通控制方法可测得电池组所有电池电压，则电池Bm通过均衡单元m所产生的扰动电压的绝对值|ΔU|＝扰动前(UBm+UBn)-扰动后(UBm+UBn)。
在另一些实施例中，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的非边缘位置，则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池上邻单体电池的正极端所连接的正极线束，并顺次连接所述上邻单体电池、当前单体电池、下邻单体电池、以及选通所述下邻单体电池负极端所连接的负极线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
结合图4说明，测量电池Bn的阻抗，四线法所用线束与芯片管脚为：线束1或线束0、线束n、线束m、线束m+1或线束m+2(同上，这里例如设定n＝2，m＝3)；其中，扰动回路为Bn+、线束m、均衡单元n、线束n、Bn-；采样回路为线束m+1或线束m+2、Bm+、电池Bm、Bm-、Bn+、电池Bn、Bn-、B1+、电池B1、B1-、线束1或线束0，并断开其他线束的连通；通过多路复用器的选通控制方法可测得电池组所有电池电压；则电池Bn通过均衡单元n所产生的扰动电压的绝对值|ΔU|＝扰动前(UBm+UBn+UB1)-扰动后(UBm+UBn+UB1)。
在本实施例中，所述正极线束/负极线束的一端连接在单体电池的正极端/负极端，另一端顺序连接多路复用器的引脚，其中，选通或断开所述正极线束/负极线束的方式是：
基于发生扰动的均衡回路所连接的单体电池生成选通信号；
所述多路复用器基于所述选通信号选择对应的一条正极线束和一条负极线束连通至电压检测单元，以形成所述的检测回路。
在本实施例中，所述电池阻抗检测方法还可以包括：
实时监测当前单体电池所在的检测回路是否存在异常故障。
在一些实施例中，所述实时监测当前单体电池所在的检测回路是否存在异常故障的步骤包括：
获取当前单体电池的阻抗检测的历史数据与当前次的检测结果进行比对，当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，发出故障报警信号，并指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
在另一些实施例中，所述实时监测当前单体电池和/或相邻单体电池的异常故障的步骤包括：
获取当前单体电池的阻抗检测的历史数据与当前次的检测结果进行比对，当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，重复当前单体电池的阻抗检测步骤，若存在连续的比对结果存在异常，发出故障报警信号，并指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
在另一些实施例中，所述实时监测当前单体电池和/或相邻单体电池的异常故障的步骤还可以包括：
当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，继续沿电池负极到电池正极方向检测相邻与间隔单体电池的阻抗，通过其历史数据与当前检测数据的比对结果判断是电池本体的均衡存在异常，还是线束异常，并将判断结果反馈，以及指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
本公开实施例提供的一种用于电池组的电池阻抗检测方法，其包括：通过均衡单元施加在其连接的单体电池上的均衡回路形成扰动信号；响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通，以检测得到所述扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值；检测所述检测回路中流经线束的电流值，并根据所述电压变化值与所述电流值计算得到所述当前单体电池的阻抗。通过上邻单体电池的正极采样线束与上邻单体电池本体，以及下邻单体电池的负极采样线束与下邻单体电池本体，构建出基于四线法的电池阻抗检测的基本单元，利用四线法进行多串数电池的阻抗检测可以消除线束电阻，使得电阻测量精度最高，因此基于四线法改进的本公开中的的电池阻抗检测方法不仅具备其原有的优点，而且相比于现有的四线法测量电池阻抗的基础上显著减少芯片管脚和采样线束的数量，降低成本，提高效率。
而且，本公开提供的电池阻抗检测方法利用形成扰动信号和形成检测回路的电压采样工作同步进行，这就避免了高频次检测中扰动与采样不同步状态下临近单体电池的扰动影响当前单体电池的检测精度和准确性的问题，也可在多串数电池的单颗AFE芯片上快速实现多串数电池的阻抗检测，使得在芯片管脚资源、电路线束资源和成本方面都有了明显优异的解决方案，同时借用相邻单体电池本体对当前单体电池进行阻抗检测，极大的避免了线端复用存在节点共用的情况，以及在复用的部分引入复用线束的线阻，从而最终影响内阻检测精度的问题，提高了阻抗检测精度。
而且基于芯片内部可高速切换通道的多路复用开关，可低成本、快速便捷、批量化的完成多串数电池的阻抗检测，提高工作效率。
另一方面本公开实施例还提供了一种用于电池组的电池阻抗检测系统，所述电池组包括串联连接的多个电池，每个单体电池两端并联连接有均衡回路和线束选通连接的检测回路，其中，所述电池阻抗检测系统包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现用于实现如前述实施例中所述的电池阻抗检测方法。
应当说明的是，在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
此外，在本文中，所含术语“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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本公开所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本公开的保护范围之中。
Claims (12)
1.一种用于电池组的电池阻抗检测方法，所述电池组包括串联连接的多个电池，每个单体电池两端并联连接有均衡回路和线束选通连接的检测回路，其中，所述电池阻抗检测方法包括：
通过均衡单元施加在其连接的单体电池上的均衡回路形成扰动信号；
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通，以检测得到所述扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值；
检测所述检测回路中流经线束的电流值，并根据所述电压变化值与所述电流值计算得到所述当前单体电池的阻抗。
2.根据权利要求1所述的电池阻抗检测方法，其中，形成所述扰动信号与形成所述检测回路的时间节点同步。
3.根据权利要求2所述的电池阻抗检测方法，其中，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的首个位置，
则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的上邻单体电池的正极端所连接的正极线束，并顺次连接所述上邻单体电池、当前单体电池，以及选通当前单体电池负极端所连接的负极线束的下邻线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
4.根据权利要求2所述的电池阻抗检测方法，其中，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的末端位置，
则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池正极端所连接的正极线束的上邻线束，并顺次连接当前单体电池、下邻单体电池、以及选通所述下邻单体电池负极端所连接的负极线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
5.根据权利要求2所述的电池阻抗检测方法，其中，检测的所述当前单体电池位于所述电池组沿电池负极到电池正极方向的非边缘位置，
则所述响应于所述扰动信号，选通当前单体电池接触的相邻单体电池的远端所连接的边缘线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通的步骤中包括：
响应于所述扰动信号，选通当前单体电池上邻单体电池的正极端所连接的正极线束，并顺次连接所述上邻单体电池、当前单体电池、下邻单体电池、以及选通所述下邻单体电池负极端所连接的负极线束形成所述检测回路，并断开其他线束的连通。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的电池阻抗检测方法，其中，所述检测得到所述扰动信号作用于当前单体电池时的电压变化值的步骤包括：
所述均衡单元通过一条正极线束和一条负极线束分别作用于当前单体电池的正极端和负极端以形成所述扰动信号，与此同时选通当前单体电池相邻单体电池本体远端的一条正极线束和一条负极线束进行电压采样，得到所述电压变化值。
7.根据权利要求6所述的电池阻抗检测方法，所述正极线束/负极线束的一端连接在单体电池的正极端/负极端，另一端顺序连接多路复用器的引脚，其中，选通或断开所述正极线束/负极线束的方式是：
基于发生扰动的均衡回路所连接的单体电池生成选通信号；
所述多路复用器基于所述选通信号选择对应的一条正极线束和一条负极线束连通至电压检测单元，以形成所述的检测回路。
8.根据权利要求7所述的电池阻抗检测方法，其中，还包括：
实时监测当前单体电池所在的检测回路是否存在异常故障。
9.根据权利要求8所述的电池阻抗检测方法，其中，所述实时监测当前单体电池所在的检测回路是否存在异常故障的步骤包括：
获取当前单体电池的阻抗检测的历史数据与当前次的检测结果进行比对，当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，发出故障报警信号，并指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
10.根据权利要求8所述的电池阻抗检测方法，其中，所述实时监测当前单体电池和/或相邻单体电池的异常故障的步骤包括：
获取当前单体电池的阻抗检测的历史数据与当前次的检测结果进行比对，当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，重复当前单体电池的阻抗检测步骤，若存在连续的比对结果存在异常，发出故障报警信号，并指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
11.根据权利要求9所述的电池阻抗检测方法，其中，所述实时监测当前单体电池和/或相邻单体电池的异常故障的步骤还包括：
当比对误差超过预设阈值时判断当前单体电池的检测回路发生异常，继续沿电池负极到电池正极方向检测相邻与间隔单体电池的阻抗，通过其历史数据与当前检测数据的比对结果判断是电池本体的均衡存在异常，还是线束异常，并将判断结果反馈，以及指示异常的检测回路的线束及电池本体位置。
12.一种用于电池组的电池阻抗检测系统，所述电池组包括串联连接的多个电池，每个单体电池两端并联连接有均衡回路和线束选通连接的检测回路，其中，所述电池阻抗检测系统包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1～11中任一项所述的电池阻抗检测方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310768281.4A CN116819366A (zh) | 2023-06-27 | 2023-06-27 | 用于电池组的电池阻抗检测方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310768281.4A CN116819366A (zh) | 2023-06-27 | 2023-06-27 | 用于电池组的电池阻抗检测方法和系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116819366A true CN116819366A (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88128820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310768281.4A Pending CN116819366A (zh) | 2023-06-27 | 2023-06-27 | 用于电池组的电池阻抗检测方法和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116819366A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117269803A (zh) * | 2023-11-21 | 2023-12-22 | 江苏林洋亿纬储能科技有限公司 | 电储能系统电池簇电阻检测装置的无源测量系统及方法 |
-
2023
- 2023-06-27 CN CN202310768281.4A patent/CN116819366A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117269803A (zh) * | 2023-11-21 | 2023-12-22 | 江苏林洋亿纬储能科技有限公司 | 电储能系统电池簇电阻检测装置的无源测量系统及方法 |
| CN117269803B (zh) * | 2023-11-21 | 2024-02-06 | 江苏林洋亿纬储能科技有限公司 | 电储能系统电池簇电阻检测系统的无源测量系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104237645B (zh) | 一种变电站直流系统绝缘状态在线监测系统和方法 | |
| CN208109933U (zh) | 一种绝缘电阻检测电路 | |
| CN108333548A (zh) | 绝缘电阻测量设备及故障自诊断方法 | |
| CN116819366A (zh) | 用于电池组的电池阻抗检测方法和系统 | |
| EP3940404A1 (en) | Battery resistance diagnosis device and method | |
| CN113777478A (zh) | 一种自动测试仪的全面自检方法 | |
| CN115856588B (zh) | 芯片测试板及测试方法 | |
| CN208110015U (zh) | 一种车辆电池管理系统的绝缘电阻检测电路 | |
| CN112799000A (zh) | 方形锂电池串联化成设备电流电压校正设备及校准方法 | |
| CN113341230A (zh) | 一种航天器多端口电缆自动测试系统和方法 | |
| CN115642322A (zh) | 一种锂电池储能系统及故障检测方法 | |
| CN105044440A (zh) | 一种基于ltc6803的燃料电池单片电压巡检系统 | |
| CN210294436U (zh) | 一种均流测试装置 | |
| JP2018096761A (ja) | 検査支援装置およびその制御方法、検査システム、並びに制御プログラム | |
| CN110850316B (zh) | 一种电池组中的所有单体电池的直流电阻测试仪和方法 | |
| CN114865601A (zh) | 基于变化量判据的故障判断方法及系统 | |
| CN112230166A (zh) | 模组线束通断测试装置及测试方法、模组下线测试系统 | |
| CN106199486A (zh) | 一种电能表温度影响试验的测量系统 | |
| CN114137353A (zh) | 一种光伏线损的测试系统与方法 | |
| CN101039044B (zh) | 一种配电监测系统和监测方法 | |
| CN211505818U (zh) | 一种电池电压差分采样装置及电池保护、均衡、化成装置 | |
| CN109164338B (zh) | 一种具有在线监测功能的大功率中压直流干式负载装置 | |
| CN114755481A (zh) | 燃料电池电压巡检装置和燃料电池电压巡检方法 | |
| CN219978510U (zh) | 一种用于电流互感器一致性检验的装置 | |
| CN117434439B (zh) | 一种采集大规模带辅助触点器件状态的电路及方法 |
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 |