[實(shí)用新型]組合式鋰電池溫度檢測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220273344.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202648828U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁虎;郭寶誠(chéng);金鷹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫新緯電池有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/22
• 分類號(hào): G01K7/22
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)鋰電池溫度的電路，具體是一種組合式鋰電池溫度檢測(cè)電路。

背景技術(shù)

隨著國(guó)家《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011～2020年）》出臺(tái)，鋰電池系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的核心部分，將迎來(lái)一個(gè)快速發(fā)展的機(jī)遇。

安全問(wèn)題是制約動(dòng)力型鋰電池在新能源汽車領(lǐng)域推廣應(yīng)用的技術(shù)瓶頸之一。鋰電池的特性決定其存在電壓、電流與溫度的工作窗口，鋰電池只能在規(guī)定的電壓、電流與溫度的窗口范圍內(nèi)工作，否則會(huì)對(duì)鋰電池造成損害并可能產(chǎn)生安全隱患。在實(shí)際使用中，人們利用電源管理系統(tǒng)(BMS)對(duì)鋰電池充放電的電壓、電流與溫度進(jìn)行管理，避免造成鋰電池組損傷與安全隱患。

BMS為了管理好鋰電池的應(yīng)用，首先必須能夠精確檢測(cè)鋰電池系統(tǒng)的電壓、電流與溫度。BMS一般采用N+1方法測(cè)量由N個(gè)鋰電池串接而成的電池模組內(nèi)鋰電池電壓[詳見(jiàn)胡信國(guó)等，動(dòng)力電池技術(shù)與應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社.2009，P221-224]，在此方法中，只要使用N+1根信號(hào)采集線就可以測(cè)量全部N個(gè)鋰電池的電壓。BMS中電流的測(cè)量一般采用精密電阻測(cè)量法（將精密電阻串接在電流回路中，通過(guò)測(cè)量電阻兩端的電壓計(jì)算出流過(guò)電流大小）或使用霍爾傳感器進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于溫度測(cè)量，大部分BMS均采用常規(guī)的熱敏電阻測(cè)量方法，這種方法是將熱敏電阻固定在對(duì)鋰電池溫度變化最敏感的地方，通過(guò)測(cè)量熱敏電阻阻值變化來(lái)判斷電池溫度高低。利用這種方法，每個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)都需要放置一個(gè)熱敏電阻，并單獨(dú)使用兩根信號(hào)采集線將熱敏電阻兩端連接至BMS的溫度測(cè)量電路。

在BMS實(shí)際應(yīng)用中，除了檢測(cè)鋰電池模組電流回路中電流是否在限定的范圍以內(nèi)，也會(huì)使用N+1方法檢測(cè)電池模組中每一個(gè)鋰電池電壓，確保沒(méi)有過(guò)放與過(guò)充的現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于溫度監(jiān)測(cè)，從安全角度考慮，需要檢測(cè)鋰電池模組中每個(gè)電池的溫度，因?yàn)槿魏我粋€(gè)鋰電池都可能因?yàn)閮?nèi)部存在的缺陷導(dǎo)致短路或引起化學(xué)反應(yīng)使得電池溫度升高，甚至有可能會(huì)引起著火。但由于每個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)都需要連接2根信號(hào)采集線至BMS的溫度測(cè)量電路，在實(shí)際應(yīng)用中一般僅僅選擇性地測(cè)量鋰電池模組中部分鋰電池的溫度，以減少鋰電池連接至BMS的溫度信號(hào)采集線數(shù)量，減小由于信號(hào)采集線連接不良帶來(lái)問(wèn)題的幾率。在小型鋰電池模組中，鋰電池模組釋放電流較小，鋰電池體積也比較小，相互之間的距離也比較接近，上述溫度測(cè)量方法并不會(huì)帶來(lái)太大的安全隱患。但隨著鋰電池模組應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓寬，尤其是在動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用，其釋放電流越來(lái)越高，電池模組的體積也迅速增加，鋰電池的個(gè)數(shù)也越來(lái)越多，上述選擇性地測(cè)量部分鋰電池溫度的方法有可能會(huì)給鋰電池模組帶來(lái)安全上的隱患。因此實(shí)用新型一種能夠同時(shí)檢測(cè)全部鋰電池溫度，但又不會(huì)增加溫度信號(hào)采集線數(shù)量的溫度檢測(cè)方法對(duì)大型動(dòng)力鋰電池的安全使用就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種組合式鋰電池溫度檢測(cè)電路，該電路只要使用2根信號(hào)采集線就可以對(duì)多個(gè)鋰電池進(jìn)行溫度檢測(cè)。

按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述組合式鋰電池溫度檢測(cè)電路，包括溫度測(cè)量電路，所述溫度測(cè)量電路包括有依次連接的恒壓源及電壓檢測(cè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、溫度計(jì)算模塊和溫度數(shù)據(jù)輸出端口，或依次連接的恒流源及電壓檢測(cè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、溫度計(jì)算模塊和溫度數(shù)據(jù)輸出端口，其特征是：在N個(gè)鋰電池串接而成的模組中，將1個(gè)熱敏電阻和N-1個(gè)溫度開(kāi)關(guān)串接在一起，其中熱敏電阻設(shè)置于1個(gè)鋰電池，N-1個(gè)溫度開(kāi)關(guān)分別設(shè)置于其余N-1個(gè)鋰電池，1個(gè)熱敏電阻和N-1個(gè)溫度開(kāi)關(guān)的串聯(lián)電路的兩端分別通過(guò)溫度信號(hào)采集線與溫度測(cè)量電路的第一端口和第二端口相連。

所述溫度測(cè)量電路采用恒壓源及電壓檢測(cè)電路時(shí)，溫度測(cè)量電路的第一端口連接恒壓源及電壓檢測(cè)電路的第一端口，溫度測(cè)量電路的第二端口連接恒壓源及電壓檢測(cè)電路的第二端口和阻值已知的第一電阻的一端，第一電阻另一端連接恒壓源及電壓檢測(cè)電路的第三端口；所述溫度開(kāi)關(guān)的動(dòng)作溫度與鋰電池工作上限溫度一致，當(dāng)溫度低于鋰電池上限溫度，即溫度開(kāi)關(guān)的動(dòng)作溫度時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)溫度超過(guò)鋰電池上限溫度，即溫度開(kāi)關(guān)動(dòng)作溫度后，溫度開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。

所述溫度測(cè)量電路采用恒流源及電壓檢測(cè)電路時(shí)，溫度測(cè)量電路的第一端口和第二端口分別連接恒流源及電壓檢測(cè)電路的兩個(gè)端口；所述溫度開(kāi)關(guān)的動(dòng)作溫度與鋰電池工作上限溫度一致，當(dāng)溫度低于鋰電池上限溫度，即溫度開(kāi)關(guān)的動(dòng)作溫度時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)溫度超過(guò)鋰電池上限溫度，即溫度開(kāi)關(guān)動(dòng)作溫度后，溫度開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。