[發明專利]動力電池故障檢測方法及檢測系統

有效

• 申請號: 201010202486.9
• 申請日: 2010-06-13
• 公開（公告）號: CN101930057A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 何長春
• 申請（專利權）人: 深圳市睿德電子實業有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R19/25;G01K7/00;H02H7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種對動力電池，尤其是由多個單獨電池串聯而成的動力電池組的故障檢測方法，以及實現該方法的檢測系統。

背景技術

現有的動力電池主要是用在混合動力車或純電動車上，由于其具有低碳環保的優點，得到各車輛生產廠家的青睞。因此，現在以鋰電池組或鐵鋰電池組構成的動力電池正被深入的研究，也正在被在一些車輛上試用。如純電池的小轎車等。這種由多個電池串聯而成電池組，如果其中的一個單獨電池出現故障，都會影響到整個動力電池的使用，情況嚴重時，還會出現電池爆炸，造成人員和車輛的損傷。

為了防止上述問題的出現，人們對這種動力電池采取了一定的防范措施，如圖3所示，電池組由N個單獨的電池，如電池1、電池2......電池N-1、電池N組成，相對于第一個單獨的電池，分別有電池1至電池N的電壓檢測電路，和電池1至電池N的窗口比較電路，如果其中某一個電池的電壓范圍不在預定的電壓范圍內，一般為3.0V-4.2V，則控制單元通過相應的執行元件停止該電池組的充放電或者通過報警裝置報警，以達到安全的目的。每隔預定時間，電壓檢測電路和電壓比較電路循環一次。這種檢測的方法，由于預定的電壓范圍(3.0V-4.2V)較寬，電壓較低的單獨電池，假設其中某一電池的電壓只有3.1V或3.2V，而大部分電池的電壓確在較高值，如4.1V或4.2，都被判斷為合格，可繼續使用，可是，在一個電池組中，電壓低的電池，往往是電池內部存在內在隱患的電池，而現有的檢測電路是無法區別的。這種存在內在隱患的電池，可能會引起該電池的爆炸，繼而引起該電池組其它電池的爆炸，更嚴重的會影響到整個車輛的壽命。而如果將預定的電壓范圍設置為較窄，這會引起電池組過于頻繁的被停止使用，而達不到實用的效果。

發明內容

為了克服以上缺點，本發明提供一種安全性更高的動力電池故障檢測方法。

本發明的另一個目的是提供一種實現上述方法的系統。

本發明的技術方案是：提供一種動力電池故障檢測方法，包括如下步驟：

(1)、分別依序檢測電池組中的每一節單獨電池的電壓值，并通過窗口比較電路進行判斷該電壓值是否在預定的第一閾值范圍內，如果其中任意一節單獨電池的電壓值不在第一閾值范圍內，則通過控制單元，以及執行元件切斷電池組的充放電電路；或通過微控制單元(MCU)的控制電路將故障上報給上位機；或通過報警裝置報警；如果所測電壓值在第一閾值范圍內，則進行，

(2)、將該電壓值通過模/數轉換器轉換成數字信號后，輸出給微控制單元(MCU)，暫存在微控制單元(MCU)的暫存模塊內，微控制單元(MCU)通過運算，從暫存模塊中挑出所有電壓值中的最大電壓值和最小電壓值進行第二次比較，判斷兩者的差值是否在預定的第二閾值范圍內，如果兩者的差值不在第二閾值范圍內，則通過微控制單元(MCU)的控制電路，以及執行元件切斷電池組的充放電電路或通過微控制單元(MCU)的控制電路將故障上報給上位機；或報警裝置報警；如果兩者的差值在第二閾值范圍內，則電池組正常工作；

(3)、每隔預定時間，重復上述第(1)步和第(2)步。

作為對本發明的改進，本發明還包括溫度檢測步驟，在每一單獨電池的表面設有溫度傳感器(NTC)或/和在靠近電池組設有溫度傳感器(NTC)，溫度檢測電路通過模/數轉換電路將溫度傳感器(NTC)的溫度模似信號轉換成數字信號，并輸送給微控制單元(MCU)，微控制單元(MCU)判斷所檢測的溫度值是否在預定的溫度值范圍內，如果溫度值不在溫度值范圍內，則通過微控制單元(MCU)的控制電路，以及執行元件切斷電池組的充放電電路或或通過微控制單元(MCU)的控制電路，以及報警裝置報警；如果溫度值在溫度值范圍內，則電池組正常工作；每隔預定溫度檢測時間，重復上述步驟。

本發明中，所述的執行元件是繼電器或可控硅。

本發明中，所述的報警裝置是聲音報警裝置或燈光報警裝置；或者是聲光報警裝置，或通訊上報告警裝置。

本發明還提供一種動力電池故障檢測系統，包括：

與電池組的單獨電池數量相等的電壓檢測電路，用于分別對單獨電池的電壓值進行檢測；

與電壓檢測電路數量相等的窗口比較電路，用于分別對所測電壓值進行比較，判斷電壓值是否落在預定的第一閾值范圍內；

控制單元，用于當任意一節單獨電池的電壓值不在第一閾值范圍內，則控制執行元件切斷電池組的充放電電路或控制報警裝置報警；

時間控制單元，用于控制電壓檢測的間隔預定時間；