[發明專利]用于電池組中的接觸點檢測的方法和裝置

有效

• 申請號: 201510918334.1
• 申請日: 2015-12-10
• 公開（公告）號: CN105699777B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: J·范臘美倫
• 申請（專利權）人: 大唐恩智浦半導體有限公司
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08;G01R19/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

公開了用于電池組中的接觸點檢測的方法和裝置。該電池組可包括至少第一電池單元和第二電池單元、以及用于將第一電池單元的第一電極耦合至第二電池單元的第二電極的功率連接線。第一電池單元包括監控器，該監控器包括：發射器/接收器，用于經由通信導線與第二電池單元進行信號通信；以及耦合至該功率連接線和該通信導線的電壓差檢測器，用于檢測該功率連接線與該通信導線之間的電壓差。該監控器可在所檢測到的電壓差超出預定閾值范圍的情況下指示該功率連接線的接觸點降級。還公開了一種電池單元和用于監視電池組的方法。

技術領域

本公開一般涉及電池組，尤其涉及用于電池組中的監控的方法和裝置。

背景技術

由多個串聯電池單元形成的電池組被廣泛用于電源，尤其是在移動電器中。眾所周知，在(混合式)電動車輛中，電池組被用于產生高電壓以驅動馬達。在此類電池組中，多個電池單元通過導電的功率連接線串聯耦合，其中每根功率連接線可將一個電池單元的正電極電耦合至相鄰電池單元的負電極，例如通過焊接或螺栓連接。

電池組中的電流路徑上的每個組件優選地被設計成具有小電阻以減少無用的功率耗散，尤其是在流經電池單元的電流較大時(例如，幾百安培)。通常情況下，功率連接線與電池電極之間的接觸點電阻可被納入考慮。此外，該接觸點電阻在接觸點被腐蝕、松動、老化等情況下將會增大。如果電池組電流較高，則即使僅僅1毫歐姆(1mΩ)的接觸點電阻也將是難以接受的。例如，在電池組電流為100A的情況下，其將產生10W的功率耗散，這是不期望的。此外，高接觸點電阻將導致熱點，這會嚴重地限制所涉電池單元的壽命。在嚴重腐蝕的情形中，溫度上升甚至可能導致起火或爆炸。

因此，用于電池組中的接觸點檢測的方法和系統是期望的。

發明內容

公開了用于電池組中的接觸點檢測的方法和裝置。

在一個實施例中，公開了一種電池組。該電池組可包括至少第一電池單元和第二電池單元，以及用于將第一電池單元的第一電極耦合至第二電池單元的第二電極的功率連接線。第一電池單元可包括監控器，該監控器包括：發射器/接收器，用于經由通信導線與所述第二電池單元進行信號通信；以及耦合至該功率連接線和該通信導線的電壓差檢測器，用于檢測該功率連接線與該通信導線之間的電壓差。該監控器可在所檢測到的電壓差超出預定閾值范圍的情況下指示該功率連接線的接觸點降級。在一個方面，接觸點降級包括接觸點腐蝕或接觸點松動中的至少一者。

電壓差檢測器可被配置成在發射器/接收器正經由通信導線接收信號通信時檢測電壓差。經由通信導線的信號通信可發生在電流域或電壓域中，并且電壓差檢測器可檢測功率連接線與通信導線之間的DC電壓差。

在一個方面，該監控器可進一步包括耦合至電壓差檢測器的數字電路，用于分析所檢測到的電壓差。在一個方面，該電池組可進一步包括用于控制該電池組的操作的電池組控制器，其中該至少第一電池單元和第二電池單元通過菊花鏈式通信導線來與電池組控制器通信。

在一個方面，該電壓差檢測器可包括比較器或模數轉換器(ADC)中的至少一者。替換地，該電壓差檢測器可包括模數轉換器(ADC)，該ADC交替地檢測跨第一電池單元的兩個電極的電壓或者功率連接線與通信導線之間的電壓差。替換地，該電壓差檢測器可包括施密特觸發器。

在一個方面，該監控器可集成在第一電池單元內，其中該電壓差檢測器耦合至第一電池單元的第一電極。替換地，該監控器可在第一電池單元外部，其中該電壓差檢測器耦合至該功率連接線。在一個方面，該監控器可包括耦合至第一和/或第二電池單元的每個電極的電壓差檢測器。

在另一實施例中，公開了一種電池單元。該電池單元可包括耦合至該電池單元的電極以進行功率傳輸的功率連接線、以及監控器。該監控器可包括：發射器/接收器，用于進行來自/去往該監控器的信號通信；以及耦合至該功率連接線和該通信導線的電壓差檢測器，用于檢測該功率連接線與該通信導線之間的電壓差。該監控器可在所檢測到的電壓差超出預定閾值范圍的情況下指示該功率連接線的接觸點降級。