CN204044308U - 一种串联电池组的均衡电路异常检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种串联电池组的均衡电路异常检测装置，包括串联电池组、均衡检测电阻、开关MOS管、均衡放电电阻、电压采样电阻、采集均衡模块、处理器、显示器；所述串联电池组与所述均衡检测电阻、均衡放电电阻、开关MOS管串联连接构成均衡回路；所述串联电池组与所述均衡检测电阻、电压采样电阻、采集均衡模块串联连接构成采样回路；所述采集均衡模块、处理器、显示器依次串联连接。本实用新型可以实时在线检测出均衡模块异常问题，可以判断和显示均衡模块异常的准确位置，结构简单、检测过程简捷且方便维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种串联电池组的均衡电路异常检测装置。
背景技术
锂电池的应用越来越广泛, 由于单体电池的电压跟容量都较低，所以在实际应用过程中大都需要进行串联或并联成电池组，电池组中各单体电池之间存在不一致性，充放电循环也会导致电池产生差异，为保证应用过程中的安全性和优良的性能,均衡功能非常重要。
均衡方法现在采用的最多的是能量耗散型均衡，能量耗散型均衡是通过给电池组中每个单体电池并联电阻，通过电阻放电来实现均衡，通过控制开关MOS管对电压偏高的单体进行放电。该均衡方式结构简单，控制逻辑容易实现，缺点是能量耗散发热，MOS管也会有漏电、失效等情况存在，从而导致均衡异常，电池损坏等，严重的可能导致起火爆炸等不良后果。
目前应对均衡电路异常都是采取人工检测、维修等措施，效率较低，不能及时地发现和解决问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述缺陷，提供了一种串联电池组的均衡电路异常检测装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种串联电池组的均衡电路异常检测装置，包括串联电池组、均衡检测电阻、开关MOS管、均衡放电电阻、电压采样电阻、采集均衡模块、处理器、显示器；所述串联电池组与所述均衡检测电阻、均衡放电电阻、开关MOS管串联连接构成均衡回路；所述串联电池组与所述均衡检测电阻、电压采样电阻、采集均衡模块串联连接构成采样回路；所述采集均衡模块、处理器、显示器依次串联连接。
所述采样回路采集所述串联电池组电压。
所述采集均衡模块采用多路电压采集芯片，并将采集的数据输出给处理器。
所述显示器是显示屏。
所述显示器是电脑端上位机。
本实用新型在现有的能量耗散型均衡模块电路中串入电阻，通过连续的电压值采样，比较均衡时和不均衡时采集到的电池电压，对结果进行分析，从而判定均衡模块是否有异常，并将结果显示出来。
均衡模块在工作时回路中有电流流过，均衡模块不工作时只有采样芯片取得很小的电流，可以认为没有电流，如果在均衡回路串入合适电阻，通过分析在均衡模块工作时和不工作时采样芯片采样到的电压值，就可以判定均衡模块是否有异常。
在电路中串联电阻，采样回路和均衡回路都包含该电阻，当均衡模块工作时，有均衡电流流经该电阻，产生一定的压降，采集芯片采集到的电池电压也会产生一定的变化。处理器对数据进行分析处理，将均衡模块工作时采集到的电压与均衡关闭时采集到的电压进行比较，如果差值在合理的范围内，则认为均衡模块正常，否则认为均衡模块异常,并将结果显示出来。可以在显示屏或者电脑端上位机软件上把异常的均衡模块显示出来，获取异常模块的准确位置，方便维护。
有益效果：本实用新型的优点在于：其可以实时在线检测出均衡模块异常问题；可以判断和显示均衡模块异常的准确位置；结构简单、检测过程简捷且方便维护。
附图说明
图l是本实用新型的实施例示意图。
具体实施方式
实施例：结合图1，附图中电路主要包括:电池组（B1，B2…）,均衡检测电阻（R1，R2，R3），开关MOS管（Q1，Q2），均衡放电电阻（R5，R7）,电压采样电阻（R4，R6，R8）,采集均衡模块（SBU）,处理器（MCU）,显示器（Display）等。
以其中一串电池组B2为例进行说明，B2-R3-R7-Q2-R2-B2构成均衡回路，B2-R3-R8-SBU-R6-R2-B2构成采样回路，由MCU发指令给SBU执行控制均衡开关MOS管Q2。当均衡电路不工作时，Q2断开，采集到的电池电压为V1,即为电池的实际电压，当均衡电路工作时，Q2闭合，采集到的电压为V2，如果均衡电路正常，均衡电流I= V1/(R3+R7+R2),R2和R3会有电流流过，产生压降V(R2)和V(R3)，理论上采集到的电压应该为V=V1-V(R2)-V(R3)=V1*R7/(R2+R3+R7),处理器将理论值V和实际采集到的值V2进行比较，D=| V2- V|,具体差别阈值由电压采样精度，均衡电流，均衡检测电阻等确定，如果差别超过阈值范围，则认为该串电池均衡电路工作异常。处理器将处理结果送到显示屏或者电脑端上位机上进行显示。
本实用新型在现有的能量耗散型均衡模块电路中串入电阻，通过连续的电压值采样，比较均衡时和不均衡时采集到的电池电压，对结果进行分析，从而判定均衡模块是否有异常，并将结果显示出来。
均衡模块在工作时回路中有电流流过，均衡模块不工作时只有采样芯片取得很小的电流，可以认为没有电流，如果在均衡回路串入合适电阻，通过分析在均衡模块工作时和不工作时采样芯片采样到的电压值，就可以判定均衡模块是否有异常。
在电路中串联电阻，采样回路和均衡回路都包含该电阻，当均衡模块工作时，有均衡电流流经该电阻，产生一定的压降，采集芯片采集到的电池电压也会产生一定的变化。处理器对数据进行分析处理，将均衡模块工作时采集到的电压与均衡关闭时采集到的电压进行比较，如果差值在合理的范围内，则认为均衡模块正常，否则认为均衡模块异常，并将结果显示出来。可以在显示屏或者电脑端上位机软件上把异常的均衡模块显示出来，获取异常模块的准确位置，方便维护。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种串联电池组的均衡电路异常检测装置，其特征在于，包括串联电池组、均衡检测电阻、开关MOS管、均衡放电电阻、电压采样电阻、采集均衡模块、处理器、显示器；所述串联电池组与所述均衡检测电阻、均衡放电电阻、开关MOS管串联连接构成均衡回路；所述串联电池组与所述均衡检测电阻、电压采样电阻、采集均衡模块串联连接构成采样回路；所述采集均衡模块、处理器、显示器依次串联连接。
2.根据权利要求1所述的一种串联电池组的均衡电路异常检测装置，其特征在于，所述采样回路采集所述串联电池组电压。
3.根据权利要求1所述的一种串联电池组的均衡电路异常检测装置，其特征在于，所述采集均衡模块采用多路电压采集芯片，并将采集的数据输出给处理器。
4.根据权利要求1所述的一种串联电池组的均衡电路异常检测装置，其特征在于，所述显示器是显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种串联电池组的均衡电路异常检测装置，其特征在于，所述显示器是电脑端上位机。
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