CN211698118U - 一种电池断线检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池断线检测电路，所述多个电流补偿电阻相串联，第一个电流补偿电阻前端与均衡电路串联后接地，从第二个电流补偿电阻到最后一个电流补偿电阻，每个电流补偿电阻均并联有均衡电路与分压检测电路的串联支路，串联支路输出端接地，每一个均衡电路的输入端均与下一个均衡电路与分压检测电路的公共端相连接。本实用新型不仅可以快速判断电池组断线点，还可以均衡测量点的电压值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池断线检测电路，属于电池监控技术领域。
背景技术
随着新能源的广泛应用，电池的容量、安全性、健康状态与续航能力日益成为关注重点。电池管理系统是对电池进行监控与控制的重要手段，将采集的电池信息实时反馈给用户，同时根据采集的信息判断电池是否健康。
目前，电池都是采用大数量串联电池组的形式，如果串联线路出现故障，电池管理系统如何做到及时发现故障点，及时检修，就是现有技术人员急需要解决的问题。
实用新型内容
目的：为了解决电池组连线断线检测的问题，本实用新型提供一种电池断线检测电路。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种电池断线检测电路，包括：多个电流补偿电阻，所述多个电流补偿电阻相串联，第一个电流补偿电阻前端与均衡电路串联后接地，从第二个电流补偿电阻到最后一个电流补偿电阻，每个电流补偿电阻均并联有均衡电路与分压检测电路的串联支路，串联支路输出端接地，每一个均衡电路的输入端均与下一个均衡电路与分压检测电路的公共端相连接。
作为优选方案，所述分压检测电路包括两个串联的电阻，两个电阻之间设置有检测输出端。
作为优选方案，所述均衡电路包括控制开关，控制开关与电阻相串联。
作为优选方案，所述分压检测电路中两个电阻的阻值相同。
作为优选方案，每路均衡电路中的电阻的阻值相同。
作为优选方案，每路均衡电路中的控制开关通过控制信号进行开关操作。
有益效果：本实用新型提供的一种电池断线检测电路，不仅可以快速判断电池组断线点，还可以均衡测量点的电压值。
附图说明
图1为本实用新型检测电路的结构示意图；
图2为本实用新型检测方法的时序示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示，一种电池断线检测电路，包括多个电流补偿电阻，多个电流补偿电阻相串联，第一个电流补偿电阻前端与均衡电路串联后接地，从第二个电流补偿电阻到最后一个电流补偿电阻，每个电流补偿电阻均并联有均衡电路与分压检测电路的串联支路，串联支路输出端接地，每一个均衡电路的输入端均与下一个均衡电路与分压检测电路的公共端相连接。
所述均衡电路包括控制开关，控制开关与电阻相串联。
所述分压检测电路包括两个串联的电阻，两个电阻之间设置有检测输出端。
一种电池断线检测方法，包括如下步骤：
将所有均衡电路中第奇数个的均衡电路里的控制开关断开，第偶数个的均衡电路里的控制开关闭合；
通过所有分压检测电路检测每个通道的电压；
将每个通道的电压与阈值做第一次比较；
将所有均衡电路中第奇数个的均衡电路里的控制开关闭合，第偶数个的均衡电路里的控制开关断开；
通过所有分压检测电路检测每个通道的电压；
将每个通道的电压与阈值做第二次比较；
如果第一次比较和第二次比较中，某一通道的电压都小于阈值，则该通道所连接电池线路发生断开故障。
实施例：
电池管理系统的在检测电池电压的时候，把连接每节电池的检测线AnBn引出来，每根检测线AnBn的电压是电芯Cell1到Celln的总电压，n取整数，把该电压分压后，产生一个动态范围满足后续ADC要求的电压动态范围的电压Vcellnth，单体电压的计算就是相邻两个电池连接线总电压的差，即Vcelln=VAnBn-VAn-1Bn-1。
假设检测线AnBn的线断了，由于电流补偿电阻网络的存在，连接点Bn的电压不会发生很大的变化，就是电芯的电压的一致性较差。
在每节电池并联的位置，即电流补偿电阻并联的位置上会有一个均衡电路，用于电池均衡，一般打开的时候电流会在20mA-200mA之间，具有较强的驱动能力，当AnBn断线的时候，闭合控制开关SWn,AnBn的电压和An-1Bn-1的压差接近0V，但AnBn和An+1Bn+1的压差增大，有可能动态范围超出ADC的检测范围，导致数据溢出，或者闭合SWn+1,AnBn的电压和An+1Bn+1的压差接近0V，但AnBn和An-1Bn-1的压差增大，有可能动态范围超出ADC的检测范围，导致数据溢出。但不管是接近0V还是溢出，都发生在断线的时候。
如果所有的均衡电路同时闭合，有均衡电路之间的分压作用，电压有可能检测正常。
实施例1：
电池断线检测电路使用时与电池组相并联，电池组有n+1个电池单元Celln+1依次连接，Cell1与Cell2之间通过检测线A1B1相连接，Cell1的正极处公共点B1为检测电路并联点，以此类推，Celln与Cellm+1之间通过检测线AnBn相连接, Celln的正极处公共点Bn为检测电路并联点，公共点Bn与Bn+1之间均并联有电流补偿电阻，公共点B1还并联有均衡电路，均衡电路输出端接地，所述均衡电路设置为R1与控制开关SW1的串联支路，公共点B1还并联有分压检测电路，分压检测电路输出端接地，所述分压检测电路设置为两个串联的电阻，两个电阻之间设置有电压检测输出端Vcell1th；公共点B2还并联有均衡电路，均衡电路输出端接入公共点B1并联的分压检测电路，所述均衡电路设置为R2与控制开关SW2的串联支路，公共点B2还并联有分压检测电路，分压检测电路输出端接地，所述分压检测电路设置为两个串联的电阻，两个电阻之间设置有电压检测输出端Vcell2th，以此类推，公共点Bn+1还并联有均衡电路, 均衡电路输出端接入公共点Bn并联的分压检测电路， 所述均衡电路设置为Rn+1与控制开关SWn+1的串联支路，公共点Bn+1还并联有分压检测电路，分压检测电路输出端接地，所述分压检测电路设置为两个串联的电阻，两个电阻之间设置有电压检测输出端Vcelln+1th。
电池断线检测方法，包括如下步骤：
步骤1：首先启动断线检测机制，电池管理系统的断线检测的使能信号置1。
步骤2：事先设置一个电压阈值，这个电压阈值和被测电池电压相比要小，差值小于1V，接近0V，具体差值取决于电池类型。
步骤3：先接入奇数通道的均衡电路。
步骤4：同时巡检所有电芯通道的电压Vcellnth。
步骤5：检测的每个通道的电压Vcellnth和电压阈值相比较，判断是否有低于电压阈值电压值。
步骤6：巡检结束后，先断开奇数通道的均衡电路，接入偶数通道的均衡电路。
步骤7：同时巡检所有电芯通道的电压Vcellnth。
步骤8：检测的每个通道的电压Vcellnth和电压阈值相比较，判断是否有低于电压阈值电压值。
步骤9：多次重复以上过程，如果连续多次发生某个电芯电压Vcellnth低于电压阈值，可以判断该电芯的检测线有断线发生。
如图2所示，电池管理系统的断线检测的控制时序，以16通道为例，包括16个电池芯，对应16个均衡电路，每个均衡电路中控制开关SW1-SW16，均衡控制信号中“1”代表开关闭合，“0”代表开关断开。
断线检测以T2时刻-T5时刻为周期重复，连续多次出现某电池芯Vcellnth数据异常，定义为该电池芯断线事件。
T1时刻:使能信号和均衡选通信号的建立时间。
T2时刻:均衡控制信号和第一个通道检测选通的建立时间。
T3时刻:均衡控制信号和最后一个通道检测结束时间的保持时间。
T4时刻:奇数通道和偶数通道的切换时间。
T5时刻:一次完整断线巡检的周期时间。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种电池断线检测电路，包括：多个电流补偿电阻，其特征在于：所述多个电流补偿电阻相串联，第一个电流补偿电阻前端与均衡电路串联后接地，从第二个电流补偿电阻到最后一个电流补偿电阻，每个电流补偿电阻均并联有均衡电路与分压检测电路的串联支路，串联支路输出端接地，每一个均衡电路的输入端均与下一个均衡电路与分压检测电路的公共端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池断线检测电路，其特征在于：所述分压检测电路包括两个串联的电阻，两个电阻之间设置有检测输出端。
3.根据权利要求1所述的一种电池断线检测电路，其特征在于：所述均衡电路包括控制开关，控制开关与电阻相串联。
4.根据权利要求2所述的一种电池断线检测电路，其特征在于：所述分压检测电路中两个电阻的阻值相同。
5.根据权利要求3所述的一种电池断线检测电路，其特征在于：每路均衡电路中的电阻的阻值相同。
6.根据权利要求3所述的一种电池断线检测电路，其特征在于：每路均衡电路中的控制开关通过控制信号进行开关操作。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922196197.1U CN211698118U (zh) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | 一种电池断线检测电路 |
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Publications (1)
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| CN211698118U true CN211698118U (zh) | 2020-10-16 |
Family
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|---|---|
| CN (1) | CN211698118U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117949842A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 南京模砾半导体有限责任公司 | 一种实现高压隔离的电压采集及断线检测方法 |
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2019
- 2019-12-10 CN CN201922196197.1U patent/CN211698118U/zh active Active
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| CN117949842A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 南京模砾半导体有限责任公司 | 一种实现高压隔离的电压采集及断线检测方法 |
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