CN213750268U - 故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种故障检测装置，电芯巴片连接在相邻的两个电芯中的一个电芯的正极极柱和另一个电芯的负极极柱之间，故障检测装置包括：电源；三极管，三极管具有基区、发射区和集电区，基区适于与正极极柱和负极极柱中的一个连接，发射区适于与正极极柱和负极极柱中的另一个连接；光耦开关，光耦开关与电源、集电区均连接；控制单元，控制单元与光耦开关连接。由此，通过电源、三极管、光耦开关和控制单元配合工作，当电芯巴片与电芯在使用过程中脱开时，可以快速、准确地检测出电池包内多个电芯巴片具体哪个电芯巴片与电芯脱开，并且，不会出现误报，从而有利于故障的快速定位，进而可以提升售后维修效率。

Description

故障检测装置

技术领域

本实用新型涉及电池故障检测技术领域，特别涉及一种故障检测装置。

背景技术

电池包内设置多个单体电芯，相邻的电芯与电芯之间通过电芯巴片以焊接的方式连接在一起，但是，焊接过程中无法保证电芯巴片的焊接一致性，有可能导致连接电芯正负极的电芯巴片与电芯极柱虚焊，一旦产生虚焊，电池包在使用过程中，会出现焊接点产热量大或电芯巴片与电芯极柱脱开的情形。电芯巴片与电芯在使用过程中脱开会导致电池包回路完全中断，电池包无法使用。

相关技术中，通过比对电池包内电池模组两端总压变化情况、单体电压值情况并综合是否采样线断开判断是否有电芯巴片脱开，即无法检测到模组电压、某采集到的单体电压超出阈值、无采样线断线故障，假如以上三个条件均满足，则可判定某电芯巴片断开，这种方法会将其他原因导致的这三种情形一同归类到巴片脱开故障中，无法准确判断出电池包内多个电芯巴片具体是哪个电芯巴片脱开，也可以理解为，无法准确检测出电芯巴片脱开的具体位置，并且误报率高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种故障检测装置，该故障检测装置可以快速、准确地检测出电池包内多个电芯巴片具体哪个电芯巴片与电芯脱开，并且，不会出现误报，从而有利于故障的快速定位，进而可以提升售后维修效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种故障检测装置，电池包具有多个电芯，多个所述电芯通过电芯巴片连接以使多个所述电芯串联或并联，所述电芯巴片连接在相邻的两个所述电芯中的一个所述电芯的正极极柱和另一个所述电芯的负极极柱之间，检测故障检测装置还包括：电源；三极管，所述三极管具有基区、发射区和集电区，所述基区适于与所述正极极柱和所述负极极柱中的一个连接，所述发射区适于与所述正极极柱和所述负极极柱中的另一个连接；光耦开关，所述光耦开关与所述电源、所述集电区均连接；控制单元，所述控制单元与所述光耦开关连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的故障检测装置具有以下优势：通过电源、三极管、光耦开关和控制单元配合工作，当巴片与电芯在使用过程中脱开时，可以快速、准确地检测出电池包内多个电芯巴片具体哪个电芯巴片与电芯脱开，并且，不会出现误报，从而有利于故障的快速定位，进而可以提升售后维修效率。

在本实用新型的一些示例中，所述的故障检测装置还包括：第一导线，所述基区通过所述第一导线与所述正极极柱和所述负极极柱中的一个连接。

在本实用新型的一些示例中，所述第一导线设有电阻。

在本实用新型的一些示例中，所述的故障检测装置还包括：第二导线，所述发射区通过所述第二导线与所述正极极柱和所述负极极柱中的另一个连接。

在本实用新型的一些示例中，所述基区与所述正极极柱连接，所述发射区与所述负极极柱连接。

在本实用新型的一些示例中，所述的故障检测装置还包括：电池管理系统，所述电池管理系统与所述控制单元连接。

在本实用新型的一些示例中，所述电源为直流电源。

在本实用新型的一些示例中，所述的故障检测装置还包括：负载和负载开关，所述负载连接在所述电池包的正极端和负极端之间，所述负载开关与所述负载串联。

在本实用新型的一些示例中，所述的故障检测装置还包括：报警器,所述报警器与所述控制单元通信连接。

在本实用新型的一些示例中，所述报警器为声音报警器。

所述示例与上述故障检测装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的故障检测装置与电芯的连接示意图；

图2为本实用新型实施例的故障检测装置与电芯连接后电芯巴片未与电芯脱开时电流的流向示意图；

图3为本实用新型实施例的故障检测装置与电芯连接后电芯巴片与电芯脱开时电流的流向示意图。

附图标记说明：

故障检测装置10；

电源1；三极管2；光耦开关3；控制单元4；

电芯11；电芯巴片12；正极极柱13；负极极柱14；第一导线15；电阻16；

第二导线17；负载18；负载开关19。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图3并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的故障检测装置10，其中，电池包具有多个电芯11，多个电芯11通过电芯巴片12连接以使多个电芯11串联或并联在一起，例如：如图1-图3所示，以多个电芯11串联在一起为例进行说明，电芯巴片12连接在相邻的两个电芯11中的一个电芯11的正极极柱13和另一个电芯11的负极极柱14之间，也可以理解为，电芯巴片12用来连接相邻的两个电芯11中的一个电芯11的正极极柱13和另一个电芯11的负极极柱14，故障检测装置10包括：电源1、三极管2、光耦开关3和控制单元4。三极管2具有基区、发射区和集电区，基区适于与正极极柱13和负极极柱14中的一个连接，发射区适于与正极极柱13和负极极柱14中的另一个连接，需要解释的是，基区可以与一个电芯11的正极极柱13或负极极柱14连接，发射区可以与另一个电芯11的负极极柱14或正极极柱13连接，基区连接的极柱的极性与发射区连接的极柱的极性相反。光耦开关3与电源1、集电区均连接，需要解释的是，光耦开关3可以为非线性光耦开关或线性光耦开关，光耦开关3内部可以包括光敏二极管和光敏三极管，但光耦开关3不限于上述的类型。控制单元4，控制单元4与光耦开关3连接，需要说明的是，控制单元4可以是微控制单元，控制单元4与光耦开关3的连接关系可以为电连接。

其中，电芯巴片12可以近似为一个电阻，使用本申请的故障检测装置10检测电池包内多个电芯巴片12具体哪个出现故障时，将故障检测装置10的三极管2的基区连接相邻两个电芯11中一个电芯11的正极极柱13，三极管2的发射区连接相邻两个电芯11中另一个电芯11的负极极柱14。

若连接相邻两个电芯11的电芯巴片12与正极极柱13和负极极柱14未脱开，电芯巴片12的等效电阻可以认为是零，此时，可以看作成一根导线将故障检测装置10整体短接，电流的流向如图2所示，图2中的箭头指向为电流的流动方向，电流无法流过故障检测装置10，三极管2处于截止状态，光耦开关3无法导通，控制单元4只能检测到低电平，此时可判定电芯巴片12未与极柱脱开或者判定电芯巴片12未虚焊。若电芯巴片12与正极极柱13和/或负极极柱14已经脱开，此时电芯巴片12的等效电阻不为零，电流的流向如图3所示，图3中的箭头指向为电流的流动方向，电流流过故障检测装置10的三极管2，如果该等效电阻(即电芯巴片12为等效电阻)变大到一定程度，即电芯巴片12与正极极柱13和/或负极极柱14虚焊严重、或电芯巴片12与正极极柱13和/或负极极柱14彻底脱开，电流会流向三极管2，三极管2处于导通状态，从而使光耦开关3导通，控制单元4检测到高电平，此时可判定电芯巴片12与正极极柱13和/或负极极柱14脱开，或者判定电芯巴片12虚焊严重。通过故障检测装置10对每个电芯巴片12进行检测，如此设置能够快速、准确地检测出电池包内多个电芯巴片12具体哪个电芯巴片12与电芯11脱开，可以避免出现误报，从而可以提升检测结果的准确性，有利于故障的快速定位，进而可以提升售后维修效率。需要说明的是，如果同时将多个故障检测装置10分别连接在多个电芯巴片12处，能够实现对多个电芯巴片12同时检测的效果，可以提升对电池包故障检测的效率。

由此，通过电源1、三极管2、光耦开关3和控制单元4配合工作，当电芯巴片12与电芯11在使用过程中脱开时，可以快速、准确地检测出电池包内多个电芯巴片12具体哪个电芯巴片12与电芯11脱开，并且，不会出现误报，从而有利于故障的快速定位，进而可以提升售后维修效率。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，故障检测装置10还可以包括：第一导线15，三极管2的基区可以通过第一导线15与正极极柱13和负极极柱14中的一个连接，也可以理解为，三极管2的基区与电芯11的正极极柱13和负极极柱14中的一个通过第一导线15电连接，优选地，第一导线15与极柱的连接方式可以为压接或者焊接，这样设置可以提高故障检测装置10的检测精准度，从而提高售后维修效率，并且，也可以将第一导线15与极柱可靠地连接在一起，可以避免第一导线15和极柱连接不可靠对检测结果造成影响。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，第一导线15可以设置有电阻16，也可以理解为，在三极管2的基区与极柱的连接导线上设置有电阻16。其中，当电流流入故障检测装置10时，设置电阻16与未设置电阻16相比，能够使故障检测装置10内电流值减小，可以防止故障检测装置10中流通的电流过大，从而可以避免故障检测装置10由于电流过大被烧坏，进而可以保护故障检测装置10。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，故障检测装置10还可以包括：第二导线17，发射区可以通过第二导线17与正极极柱13和负极极柱14中的另一个连接，需要解释的是，基区可以通过第一导线15连接电芯巴片12连接的相邻两个电芯11中一个电芯11的正极极柱13，发射区可以通过第二导线17连接电芯巴片12连接的相邻两个电芯11中另一个电芯11的负极极柱14，优选地，如图2所示，基区可以与正极极柱13连接，发射区可以与负极极柱14连接，第二导线17与极柱的连接方式可以为压接或者焊接，如此设置可以进一步提高故障检测装置10的检测精准度，从而提高售后维修效率。

在本实用新型的一些实施例中，故障检测装置10还可以包括：电池管理系统，电池管理系统可以与控制单元4连接，需要解释的是，故障检测装置10的检测过程可以受电池管理系统的主动控制，故障检测装置10与极柱连接后，可以实现在线检测电芯巴片12与极柱是否虚接或断开。并且，控制单元4检测到高电平或者低电平时，控制单元4可以将信息传送给电池管理系统，电池管理系统根据电平值可以实时判断出电芯巴片12与极柱是否脱开或虚焊，这样设置能够保证故障检测装置10的工作可靠性，同时，能够实现在线检测功能。

在本实用新型的一些实施例中，电源1可以为直流电源，优选地，电源1的电压可以设置为12V，如此设置不需要整流滤波设备就可以直接使用，并且，12V电源电压是一种常规的标准电源规格，这样能够提升故障检测装置10的通用性，同时，12V电源能够保证故障检测装置10的工作可靠性，可以保证故障检测装置10正常工作。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，故障检测装置10还可以包括：负载18和负载开关19，负载18连接在电池包的正极端和负极端之间，负载开关19与负载18串联。也可以理解为，负载18和负载开关19串联在电池包的正极端和负极端之间，其中，故障检测装置10检测电池包时，需要将负载开关19闭合，电池包内的电芯巴片12均未虚接或脱开时，此时可以保证电池包处于放电状态，电流可以在电池包和负载间形成回路。可以保证故障检测装置10顺利检测出电芯巴片12是否虚接或脱开。

在本实用新型的一些实施例中，故障检测装置10还可以包括：报警器,报警器可以与控制单元4通信连接，需要说明的是，报警器也可以与控制单元4电连接，在对电池包进行检测时，闭合负载开关19，当控制单元4检测到高电平时，负载开关19断开，控制单元4控制报警器报警，能够使工作人员准确找出虚接或脱开的电芯巴片12，从而可以快速的对故障位置进行定位和进行维修。

但本发明不限于此，报警器可以与电池管理系统通讯连接，在对电池包进行检测时，闭合负载开关19，当控制单元4检测到高电平时，负载开关19断开，电池管理系统控制报警器报警。

在本实用新型的一些实施例中，报警器可以设置为声音报警器，需要解释的是，报警器可以为但不限于声音报警器，在报警器报警时，这样设置能够使工作人员更加快速的确定故障位置，从而提高检测精确度和售后维修效率。

需要说明的是，上述的故障检测装置10可以复用，即在每个电芯巴片12处都可以设置一个上述的故障检测装置10，从而可以实现对所有电芯巴片12的诊断。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种故障检测装置(10)，电池包具有多个电芯(11)，多个所述电芯(11)通过电芯巴片(12)连接以使多个所述电芯(11)串联或并联，所述电芯巴片(12)连接在相邻的两个所述电芯(11)中的一个所述电芯(11)的正极极柱(13)和另一个所述电芯(11)的负极极柱(14)之间，其特征在于，包括：

电源(1)；

三极管(2)，所述三极管(2)具有基区、发射区和集电区，所述基区适于与所述正极极柱(13)和所述负极极柱(14)中的一个连接，所述发射区适于与所述正极极柱(13)和所述负极极柱(14)中的另一个连接；

光耦开关(3)，所述光耦开关(3)与所述电源(1)、所述集电区均连接；

控制单元(4)，所述控制单元(4)与所述光耦开关(3)连接。

2.根据权利要求1所述的故障检测装置(10)，其特征在于，还包括：第一导线(15)，所述基区通过所述第一导线(15)与所述正极极柱(13)和所述负极极柱(14)中的一个连接。

3.根据权利要求2所述的故障检测装置(10)，其特征在于，所述第一导线(15)设有电阻(16)。

4.根据权利要求2所述的故障检测装置(10)，其特征在于，还包括：第二导线(17)，所述发射区通过所述第二导线(17)与所述正极极柱(13)和所述负极极柱(14)中的另一个连接。

5.根据权利要求1所述的故障检测装置(10)，其特征在于，所述基区与所述正极极柱(13)连接，所述发射区与所述负极极柱(14)连接。

6.根据权利要求1所述的故障检测装置(10)，其特征在于，还包括：电池管理系统，所述电池管理系统与所述控制单元(4)连接。

7.根据权利要求1所述的故障检测装置(10)，其特征在于，所述电源(1)为直流电源。

8.根据权利要求1所述的故障检测装置(10)，其特征在于，还包括：负载(18)和负载开关(19)，所述负载(18)连接在所述电池包的正极端和负极端之间，所述负载开关(19)与所述负载(18)串联。

9.根据权利要求1所述的故障检测装置(10)，其特征在于，还包括：报警器,所述报警器与所述控制单元(4)通信连接。

10.根据权利要求9所述的故障检测装置(10)，其特征在于，所述报警器为声音报警器。

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