CN217034212U - 一种串联电池组线束检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串联电池组线束的检测装置，线束检测装置包括线束接插件、状态指示单元、偏置单元；线束接插件包括多个导电接触结构，把被测线束的信号导入线束检测装置；状态指示单元包括LED灯与限流电阻串联的结构，其第一和第二输入端，分别连接至逻辑相邻的信号，每组逻辑相邻的信号之间至少连接一个状态指示单元；偏置单元的第一和第二输入端分别连接至逻辑相邻的信号，每隔一组逻辑相邻的信号之间连接一个偏置单元，偏置单元为一个加电压后有电流通过的导电结构。线束的检测装置可以检测线束线序异常和断开，结构简单，成本低。

Description

一种串联电池组线束检测装置

技术领域

本实用新型涉及串联电池组测试技术领域，尤其是一种串联电池组线束检测装置。

背景技术

电芯通常仅指一节电池，通常也叫单体电芯或单体电池；电池串由若干个电芯并联连接而成，电压不变，但可容纳更多电量，流出更大电流；串联电池组则由多个电池串串联组成，电压高于单个电池串，总功率更大。

大多数串联电池组都需要配备电池管理系统，串联电池组中各个电池串通过线束接入电池管理系统，电池管理系统对每个电池串进行监控和管理。这些线束在连接过程中容易出现连接错误的问题，将错误线序的线束直接插入电池管理系统接口，容易导致电池管理系统的烧毁。为了防止此种情况的发生，在线束插入电池管理系统接口之前，需要进行线束正确性检测，确保线束连接关系无误。

现有技术中的线束检测装置由一个耐高压、耐反接的电池管理系统改装而成，可通过其显示屏看到线序是否正确，但成本较高，而且无法测试出线束的断线问题。

发明内容

针对现有串联电池组线束检测装置存在的不足之处，本实用新型提供一种成本低廉的串联电池组线束检测装置，不仅可以检测线束线序是否正确，而且可以检测线束是否存在断线问题。

一种串联电池组线束检测装置，包括线束接插件、状态指示单元和偏置单元；

线束接插件包括n个导电接触结构，分别定义为B1-、B1+、B2+、B3+、……、Bn+,线束接插件将被测线束的信号导入线束检测装置，其中n＞2；

状态指示单元包括LED灯与限流电阻的串联结构，串联结构两端分别连接至逻辑相邻的线束信号，每组逻辑相邻的线束信号之间至少连接一个状态指示单元；

偏置单元的第一输入端和第二输入端分别连接至逻辑相邻的信号，每隔一组逻辑相邻的信号之间连接一个偏置单元，偏置单元为一个加电压后有电流通过的导电结构。

进一步的，状态指示单元包括LED灯和二极管首尾相接后和限流电阻串联的结构。

进一步的，状态指示单元包括两个LED灯首尾相接后与限流电阻串联的结构。

进一步的，LED灯发光颜色为红色或黄色。

进一步的，所有相同极性连接的LED灯在布局时排成一列。

进一步的，偏置单元为电阻。

进一步的，偏置单元的电阻阻值＜LED限流电阻阻值。

进一步的，偏置单元电阻和限流电阻的电阻功率均至少为1/10瓦。

本实用新型通过使用特定的电路结构，实现线序的测试和断线测试，成本低，为使用者降低成本。

附图说明

图1为串联电池组线束检测装置实际测试示意图；

图2为串联电池组线束检测装置基础配置示意图；

图3为串联电池组线束检测装置二极管保护示意图；

图4串联电池组线束检测装置双LED灯示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

一种串联电池组线束检测装置如图1所示，包括线束接插件、状态指示单元、偏置单元。

线束接插件包括6个导电接触结构，分别定义为B1-、B1+、B2+、B3+、B4+、B5+、B6+,线束接插件将被测线束的信号导入线束检测装置。

本实施例中，状态指示单元由LED灯与限流电阻串联构成，相邻两个信号之间连接有1个状态指示单元。相邻两个信号指的是B1-与B1+之间、B1+与B2+之间，以此类推。因而，本实施例需要6个状态指示单元。

偏置单元每隔也连接至相邻的信号之间，需要每隔一组相邻的信号之间才连接一个偏置单元，剩下的相邻信号之间不连接偏置单元；偏置单元使用电阻。

如图1所示，使用本实用新型主要器件仅仅是LED指示灯，电阻，接插件，器件成本低，结构简单。当电池组连接的线束顺序是对的，所有对应LED灯是亮的，如果线序出错，至少有一组LED灯是不亮的，如果有一条线断开，也会有LED灯不亮。

下面对实施例的硬件结构进行介绍：

如图2所示，电池组检测装置包括线束接插件201，偏置单元202，状态指示单元203；其中线束接插件201有7个金属触点，用于连接被测试线束，线束的另外一端连接串联电池组。插入线束后，串联电池组各个电池串的电压信号导入线束测试装置。

线束接插件可以为单排针、双排针或其它类型接插件，线束接插件的位数可以是3位或更多，本实施例使用单排针7位。

偏置单元可以使用电阻、二极管与电阻串联、恒流源等，恒流源可使用TL431或TL432进行搭建，具体电路可参考其规格书。本实施例使用电阻作为偏置单元。

如图2所示，偏置单元202连接到逻辑相邻的两个信号之间，每隔一组信号连接一个偏置单元；图2中B1+和B2+之间，B3+和B4+之间，B5+和B6+之间连接了偏置单元，而其它三组逻辑相邻信号之间不需要连接。

当两个信号有电压差后，会有电流从偏置单元流过，如果线束的一根线断开，断开的导线的电压向一侧偏，导致电压偏低的LED等不亮。比如图1中的线束中B5+到电池串的连接时断开的，由于信号B5+和信号B6+之间通过偏置单元102有电流流过，而信号B4+和信号B5+之间由于没有偏置单元，就没有额外的电流流过，两边通过相同的状态指示单元的电流相同，这就导致LED 103两端的电压过低，导致灯不亮，此时可以检测出指示灯显示异常。相反，如果没有偏置单元102，即使信号B5+断开，由于B4+到B5+和B5+到B6+的状态显示单元是对称的，结果对应两组电压相等，两组LED灯全部是亮的，无法检测到断线。

举例说明线序正常，接反，断线情况下，LED指示灯的表现：假设所有电池串的电压都是4V,LED灯亮的压降是2V,电压低于2V LED灯不亮且通过其电流为0，电压反接LED灯不亮且通过其电流为0，LED限流电阻值是1000欧姆，偏置电阻是200欧姆。

1)当线束中所有线到电池组的连接都是对的，线束检测装置插入线束后，所有通道之间的压差都是4V,通过LED的电流为(压差4V-2V LED自身压降)/1000欧姆＝2mA，所有LED都是亮的；

2)当有一根线接反，比如信号B4+和信号B5+在电池组一侧接反了，则线束测试装置插上线束后，线束测试装置B4+到B3+的电压是8V,B5+到B4+的电压是-4V,而B6+到B5+的电压是8V，这就会导致LED103高亮，LED104不亮，LED105高亮。

3)当其它线序正常，B5+从电池端断线：此时实际上就是B4+和B6+之间的电压在驱动两者之间所有电路，可以计算出在LED103+限流电阻,LED104+限流电阻及偏置电阻102串并联之后的实际电压，B6+到B5+电压为1V,B5+到B4+的电压为7V,实际结果是LED103不亮，LED104高亮。可见偏置电阻比限流电阻值小，更有利于分辨断线的情况。此时如果没有偏置单元102,则是各位4V，LED103和LED104全亮，无法检测出B5+断线。

在实际的应用中，线束和电池接错线，可能连续接错两根线，这有可能导致线束检测装置相邻的两根线电压差超过-6V以上,这会让LED损坏。

为了保护LED,需要给LED加一个保护二极管，使LED在反接的时候不至于被烧毁，如图3所示。保护二极管可以使用普通二极管，TVS管，稳压二极管等。当然了，此保护二极管也可以用另外一个保护LED灯替代，这样当某一根线接反时，保护LED灯会亮起，又能保护正常的LED灯，或线序整体反接时，所有保护LED灯亮，正常的LED灯不亮。如图4所示。

为了便于识别，在PCB布局时，可以把所有相同极性连接的LED灯排成列，所有保护LED排成列，两列之间保持一定间距，这样就便于识别是否有电线接反，见图4效果。

由于红色和黄色LED灯导通电压比较低，用这两种颜色的LED灯可以适用更广泛的电池电压。偏置单元电阻和限流电阻功率越大，耐压越高，在线序不对有高压的情况下更不容易烧毁。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种串联电池组线束检测装置，其特征在于，包括线束接插件、状态指示单元和偏置单元；

线束接插件包括n+1个导电接触端，分别定义为B1-、B1+、B2+、……、Bn+,两个相邻接触端之间接入一个电池串，输入两个相邻接触端的电信号称之为一组信号；

状态指示单元包括LED灯与限流电阻的串联结构，串联结构两端分别连接两个相邻接触端，n+1个导电接触端对应n组信号和n个状态指示单元；

n组信号中每隔一组在两个相邻接触端之间接入一个偏置单元，偏置单元为施加电压既有电流通过的导电结构，n组信号对应n/2个偏置单元。

2.根据权利要求1所述的串联电池组线束检测装置，其特征在于，状态指示单元包括LED灯和二极管首尾相接后，与限流电阻的串联结构。

3.根据权利要求1所述的串联电池组线束检测装置，其特征在于，状态指示单元包括两个LED灯首尾相接后，与限流电阻的串联结构。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的串联电池组线束检测装置，其特征在于，LED灯发光颜色为红色或黄色。

5.根据权利要求4所述的串联电池组线束检测装置，其特征在于，相同极性连接的LED灯成列布局。

6.根据权利要求5所述的串联电池组线束检测装置，其特征在于，偏置单元为电阻。

7.根据权利要求6所述的串联电池组线束检测装置，其特征在于，偏置单元的电阻阻值＜LED限流电阻阻值。

8.根据权利要求6或7所述的串联电池组线束检测装置，其特征在于，偏置单元电阻和限流电阻的电阻功率均至少为1/10瓦。

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