[發明專利]電池管理系統中的斷線檢測方法及斷線解除檢測方法

在審

• 申請號: 201710270590.3
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108732448A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 張迎國;薛衛東;曾曉軍
• 申請（專利權）人: 凹凸電子（武漢）有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明公開了一種電池管理系統中的斷線檢測方法及斷線解除檢測方法。其中，斷線檢測方法包括：(a)由控制單元發出控制信號以接通第一均衡開關并且持續第一時間段；(b)由控制單元發出控制信號以斷開第一均衡開關并且持續第二時間段；(c)由測量單元測量第一電容上的電壓值；(d)如果第一電容上的電壓值低于斷線閾值，則由控制單元判斷第一電池單元存在斷線故障；(e)對多個電池單元中的每個電池單元，重復步驟(a)?(d)；(f)如果多個電池單元中的至少一個電池單元存在斷線故障，則由控制單元判斷電池管理系統存在斷線故障。本發明能夠快速檢測電池管理系統中的斷線故障和檢測斷線故障是否解除，并且有效避免漏判和誤判。

技術領域

本發明涉及一種電池管理系統中的斷線檢測方法及斷線解除檢測方法，用于快速檢測電池管理系統中的斷線故障和檢測斷線故障是否解除，并且有效避免漏判和誤判。

背景技術

多節串聯電池單元是由多個電池單元(例如，鋰電池)串聯構成的電池組，常用作電動車、家電產品等的供電電源。為監測電池組的運行狀態并且實現電池均衡，電池組通常還具有電池管理系統(Battery Management System)，其包括：能夠從多個電池單元選擇任意電池單元的多路選擇器(Multiplexer，MUX)；對選擇出的電池單元的兩端的電壓進行測量的電壓測量模塊，該電壓測量模塊可實時檢測電池電壓值并且檢測是否出現過壓(OverVoltage，OV)或欠壓(Under Voltage，UV)狀況；以及進行電池單元均衡的電池單元均衡模塊，該均衡模塊通過產生從對應電池單元流到電阻的電流來均衡各個電池單元的電能。例如，當多個電池單元中的某一特定電池單元電壓值高于其它電池單元時，閉合開關來接通與該特定電池單元并聯的對應電阻并且對該特定電池單元進行放電操作，從而實現電池均衡功能。

電池單元的電壓測量正確與否取決于電池管理系統與電池單元之間的連接線是否牢固，通常采用鎳帶(nickel strap)或電線作為連接線。在電池單元的一端，鎳帶或電線被焊接到電池單元的接線頭(cell tap)。在電池管理系統的一端，鎳帶被直接焊接到印刷電路板(PCB)，而電線通常是經由連接器(connector)而間接連接至PCB。然而，電池管理系統與電池單元之間的連接線可能出現連線故障，即斷線故障(Cell Tap Open或OpenCell)。一旦存在這種斷線故障，則電池單元的電壓測量不再準確，因此也無法實現及時準確的電池管理功能。例如，在一種情況下，當某個電池單元的電壓高于過壓閾值時，電池管理系統應該執行過壓保護操作，但實際由于斷線故障而無法檢測到出現過壓并且執行過壓保護措施。例如，在另一種情況下，所有電池單元電壓都正常，但由于斷線故障，電池管理系統錯誤地執行過壓或欠壓保護操作。這些情況都是用戶所不期望的。因此，亟需一種改進的電池管理系統中的斷線檢測方法，用于快速檢測電池管理系統中的斷線故障，以及在檢測到斷線故障后，進一步檢測斷線故障是否解除，并且有效避免漏判和誤判。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種電池管理系統中的斷線檢測方法，其中所述電池管理系統包括對應于多個電池單元的多個監測電阻、多個電容、多個均衡開關和多個均衡電阻，其中所述多個電池單元中的第一電池單元對應于第一監測電阻、第二監測電阻、第一電容、第一均衡開關和第一均衡電阻，其特征在于，所述斷線檢測方法包括以下步驟：(a)由控制單元發出控制信號以接通所述第一均衡開關并且持續第一時間段；(b)由所述控制單元發出所述控制信號以斷開所述第一均衡開關并且持續第二時間段；(c)由耦合于所述控制單元的測量單元測量所述第一電容上的電壓值；(d)如果所述第一電容上的電壓值低于斷線閾值，則判斷所述第一電池單元存在斷線故障；(e)對所述多個電池單元中的每個電池單元，重復步驟(a)-(d)；(f)如果所述多個電池單元中的至少一個電池單元存在斷線故障，則由所述控制單元判斷所述電池管理系統存在斷線故障。