電池組電壓檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電池檢測【技術領域】，尤其涉及一種電池組電壓檢測裝置。該裝置包括：電流采集模塊，用于采集電池組中各電池單體及預選的所述導線的電流；電壓采集模塊，用于采集所述電池組中各電池單體及預選的所述導線兩端的電壓；微處理模塊，與所述電流采集模塊及電壓采集模塊連接，用于檢測所述電流及電壓，并在所檢測到電壓隨電流的變化呈線性或近似線性變化時判定該電壓為導線兩端的電壓，并在計算所述電池組中各電池單體的電壓時屏蔽該導線的電壓值。本發(fā)明無需對各電池單體電壓信號進行校正，無需額外增加針對導線的電壓采集模塊，導線判斷過程自動化程度高，無需人工干預。
【專利說明】電池組電壓檢測裝置【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池檢測【技術領域】，尤其涉及一種電池組電壓檢測裝置。
【背景技術】
[0002]在混合動力和純電動轎車中，電池扮演著越來越重要角色，由于單體電池的電壓跟容量都較低，所以在實際應用過程中大都需要進行串聯(lián)或并聯(lián)成電池組并封裝在外殼中。純電動微型車系列電池規(guī)格主要有48V、72V、96V等。而純電動轎車的電池規(guī)格則在300V左右。對微型車和轎車而言，車上的空間極其有限，也造成了最大的技術難點——電池管理系統(tǒng)需要對多箱電池的電壓進行跨箱采集。如果不解決該問題，在車輛行駛或者充電過程中，由于線路壓降引起電池管理系統(tǒng)對鋰電池的電壓采集錯誤，會產生誤報警信號，嚴重時會令正在高速行駛中的車輛緊急停車，對道路安全造成隱患。
[0003]電池組跨箱電壓是指電池組的內部或者電池組與電池組之間，由于空間結構關系造成兩節(jié)相鄰的電池單體之間需要用較長的電纜進行連接，以形成電回路。在電池組沖放電過程中，電流流經該電纜時，而產生的電壓降。該電壓降根據電池管理系統(tǒng)電壓采集線與電池的連接方式的差異，會造成電纜所連接的兩節(jié)電池電壓比實際的電壓高出或者低出1-2V。對磷酸鐵鋰電池組而言，電池的標準電壓為3.2V，充電截止電壓3.9V，放電截止
2.3V，由于該電壓降得存在，使得正常的電池電壓產生了極大地偏差，電池管理系統(tǒng)認為電池損壞，強行關閉電能輸出，令整車無法繼續(xù)運行。傳統(tǒng)方法都是I)采用電壓校正的方法，通過對線路流經的電流進行采樣，對誤差電壓進行軟件補償，該方法實際操作復雜，很難獲得準確地電池電壓。2)采用多個電壓采集模塊，該方法適合主從結構的電池管理系統(tǒng)，在產生跨箱電壓的地方，多放置一個電壓采集模塊，從而跳過跨箱電壓產生的電纜。該方法可以準確地采集電壓，但是需要多出一個電壓采集模塊。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提出一種新的電池組電壓檢測裝置，實現對具有較長導線連接的電池組中各電池單體電壓的準確采集。本發(fā)明是這樣實現的:
[0005]一種電池組電壓檢測裝置，所述電池組由若干電池單體通過導線連接，包括:
[0006]電流采集模塊，用于采集電池組中各電池單體及預選的所述導線的電流；
[0007]電壓采集模塊，用于采集所述電池組中各電池單體及預選的所述導線兩端的電壓；
[0008]微處理模塊，與所述電 流采集模塊及電壓采集模塊連接，用于檢測所述電流及電壓，并在所檢測到電壓隨電流的變化呈線性或近似線性變化時判定該電壓為導線兩端的電壓，并在計算所述電池組中各電池單體的電壓時屏蔽該導線的電壓值。
[0009]進一步地，所述電壓采集模塊包括電壓采集排線、電池切換開關、差分信號處理電路；
[0010]所述電壓采集排線包括若干電壓采集端，用于連接各電池單體兩端；[0011 ] 所述電池切換開關與各電壓采集端連接，用于在采集各電池單體電壓時切換所述電池單體；
[0012]所述差分信號處理電路與所述電池切換開關連接，用于將所述電池切換開關所選擇的電池單體的電壓信號進行差分處理；
[0013]所述微處理模塊包括一 A/D轉換器，用于接收經所述差分信號處理電路處理后的差分信號，并將其轉換為數字信號。
[0014]與現有技術相比，本發(fā)明根據電池與導線的電流及電壓變化特性的不同判斷在電池組電壓檢測時連接于電池單體之間的較長導線,在計算電池組中各電池單體的電壓時屏蔽掉該導線的電壓值，從而獲得連接于該導線兩端的電池單體的準確電壓。本發(fā)明無需對各電池單體電壓信號進行校正，無需額外增加針對導線的電壓采集模塊，導線判斷過程自
動化程度高，無需人工干預。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1:本發(fā)明實施例提供的電池組電壓檢測裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0017]圖1示出了本發(fā)明提供的電池組電壓檢測裝置的組成示意圖。根據圖1所示，該電池組電壓檢測裝置包括電流采集模塊3、電壓采集模塊4及微處理模塊5。該電池組包括若干電池單體1，各電池單體I之間通過導線連接，可以串聯(lián)，也可以并聯(lián)。由于空間、位置等原因，在其中的某兩個電池單體I之間，連接有一段較長導線2 (如圖1所示)，當然，也許在一個電池組中不止一段這種較長導線2。
[0018]眾所周知，由于科技的進步，現在的電池組一般都由程序自動控制其電能輸出，控制依據一般是該電池組的電壓。當電池組的電壓超出某一設定范圍，或者電池組中某一電池單體的電壓超出某一設定范圍時，程序將自動關閉其電能輸出，從而起到保護自身或設備的目的。在這種條件下,對電池組中各電池單體的電壓的準確檢測顯得極為重要,如果不能準確檢測電池組中各電池單體的電壓，那么程序有可能對電池組做出誤判，認為電池組或電池組中某電池單體I狀態(tài)不正常，從而誤導電池組關閉電能輸出，造成不良后果。這段較長的導線2，如果其通過較大電流，其在電路中所產生的電壓降就有可能影響對連接于該導線2兩端的電池單體電壓的準確檢測。對于這種電池單體I之間連接有較長導線2的電池組，要對連接于導線2兩端的電池單體電壓實現準確檢測，就必須屏蔽掉導線2上所產生的電壓降所產生的影響。如果不檢測導線2上的電壓或者對檢測到的導線2的電壓值進行屏蔽則可以消除該影響，如果導線2兩端所接的兩個電池單體I中的每一個都專門對應一組電壓采集電纜，那么對各電池單體I的電壓進行采集時就不會采集到導線2上的電壓降，從而避免導線2上的電壓降對連接于導線2兩端的電池單體的電壓檢測造成影響。
[0019]基于上述考慮，本裝置將較長的導線2視為一電池單體。同樣如圖1所示，在對電池組中各電池單體I的電壓進行檢測的同時，對導線2兩端的電壓也進行檢測，然后再根據導線與電池的電流及電壓變化特性的不同，判斷出對應導線2的電壓，并將該導線2的電壓值屏蔽，從而獲得電池組中各電池單體I的準確電壓。以下將詳細描述本發(fā)明的工作原理。需要注意的是，只有對那些所產生的電壓降可能影響到對電池單體I的電壓的準確采集的導線，才有必要將其視為電池單體1，并對其進行電壓檢測。根據連接于兩電池單體I之間的導線的規(guī)格(如長度)可確定該導線是否會影響到對連接于其兩端的電池單體I的電壓的準確檢測，從而決定是否將該導線視為一電池單體I，并對其進行電壓檢測。
[0020]本裝置通過電流采集模塊3對各電池單體I的電流進行采集，通過電壓采集模塊4對各電池單體I的電壓進行采集。電流采集模塊3及電壓采集模塊4將采集到的各電池單體I的電流信號及電壓信號發(fā)送到微處理模塊5,由微處理模塊5的A/D轉換器501轉換為各電池單體I的電流值及電壓值。電壓采集模塊4包括電壓采集排線401、電池切換開關402、差分信號處理電路403。其中，電壓采集排線401包括若干電壓采集端4011，電壓采集端4011可連接于各電池單體I的兩端，用于采集各電池單體I兩端的電壓。電池切換開關402與電壓采集排線401上的各電壓采集端4011連接，用于在采集各電池單體I電壓時切換電池單體I。各電池單體I兩端的電壓信號依次經過電壓采集排線401、電池切換開關402后，進入差分信號處理電路403進行差分處理，經差分處理后的差分信號輸入微處理模塊5中的A/D轉換器501，被轉換為各電池單體I的電壓值，以使微處理模塊5可對其進行運算。微處理模塊5根據導線與電池的電流及電壓變化特性的不同，判斷檢測到的每個電池單體I的電流值及電壓值是否符合電池的電流及電壓變化特性，如果不符合，則判定該電壓值為導線2兩端的電壓值。對導線2，微處理模塊5將其電壓值屏蔽，從而避免其對電池組中各電池單體I電壓檢測造成影響。一般而言，電池組中各電池單體I之間的導線可以視為線性電阻或近似線性電阻，其內阻基本不變，其伏安特性曲線呈線性或近似線性，而電池則不遵循這一規(guī)律，其內阻在電池工作的不同階段會呈現不同的變化，從而導致其伏安特性曲線呈非線性。根據導線2與電池的這一區(qū)別，微處理模塊5可以根據伏安特性判斷其所檢測到的電壓為導線2兩端的電壓還是電池單體I兩端的電壓。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電池組電壓檢測裝置，所述電池組由若干電池單體通過導線連接，其特征在于，包括: 電流采集模塊，用于采集電池組中各電池單體及預選的所述導線的電流； 電壓采集模塊，用于采集所述電池組中各電池單體及預選的所述導線兩端的電壓；微處理模塊，與所述電流采集模塊及電壓采集模塊連接，用于檢測所述電流及電壓，并在所檢測到電壓隨電流的變化呈線性或近似線性變化時判定該電壓為導線兩端的電壓，并在計算所述電池組中各電池單體的電壓時屏蔽該導線的電壓值。
2.如權利要求1所述的電池組電壓檢測裝置，其特征在于，所述電壓采集模塊包括電壓采集排線、電池切換開關、差分信號處理電路； 所述電壓采集排線包括若干電壓采集端，用于連接各電池單體兩端； 所述電池切換開關與各電壓采集端連接，用于在采集各電池單體電壓時切換所述電池單體； 所述差分信號處理電路與所述電池切換開關連接，用于將所述電池切換開關所選擇的電池單體的電壓信號進行差分處理； 所述微處理模塊包括一 A/D轉換器，用于接收經所述差分信號處理電路處理后的差分信號，并將其轉換為數字信號。
【文檔編號】G01R19/25GK103884904SQ201410075120
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權日:2014年3月3日
【發(fā)明者】劉剛 申請人:深圳市清友能源技術有限公司