[發明專利]均衡電路狀態檢測裝置、方法、電池組和電池管理系統

有效

• 申請號: 201711241578.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108226790B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 但志敏;羅杰超;侯貽真
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389;G01R31/392;B60L58/10;B60L3/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 賀琳

本發明實施例公開了一種被動均衡電路狀態檢測裝置、方法、電池組和電池管理系統，該裝置包括電壓采集模塊、診斷電阻、均衡電路、均衡控制模塊、診斷電路、電流檢測模塊、電壓控制模塊和狀態檢測模塊。診斷電路檢測均衡電路中是否有電流通過，電壓控制模塊在當前檢測時刻前的指定時刻和當前檢測時刻的電流檢測模塊采集到的電流值I₁和I₂的差值不小于設定值時，控制電池的電壓；狀態檢測模塊根據I₁、I₂、以及上述兩個時刻電壓采集模塊采集到的電壓值U₁和U₂，以及檢測時刻診斷電路的診斷結果，判斷均衡電路狀態是否正常。采用本發明實施例的方法，實現了對均衡電路狀態的準確檢測，有效避免了現有技術對均衡電路狀態的誤判情況，提高了檢測的準確率。

技術領域

本發明涉及電池組均衡技術領域，具體涉及一種均衡電路狀態檢測裝置、方法、電池組和電池管理系統。

背景技術

電動汽車替代燃油汽車是一個劃時代的課題，汽車工業也將隨之進入一個全新的時代，目前阻礙電動汽車推廣的最大瓶頸是車載電池組的性能問題。鋰電池是目前已知的性能參數最適合電動汽車的能源存儲媒介，但鋰電池成組之后性能下降、使用壽命縮短等問題一直沒有得到很好的解決。現如今，為了減少電池組在供能儲能時的不一致問題，需要設計專門的均衡電路，對每一節單體電池進行均衡設置。

現有的被動均衡電路的檢測電路，一般主要是由均衡電阻、診斷電阻、均衡開關和監測及控制芯片四部分組成，位于電池組Pack包中單體電池的正極采集電路和負極采集電路之間，監測及控制芯片通過電壓采集線分別連接于單體電池的兩極，正極采集線與正極之間串聯診斷電阻。當均衡開關處于斷開狀態時，診斷電阻作為電壓采集前端的濾波電阻，不會影響采集線的采集精度，當均衡開關處于閉合狀態時，診斷電阻和均衡電阻有均衡電流流過，在診斷電阻產生相應的電壓壓降，監測及控制芯片通過比對兩種狀態下采集到的電壓的差值與診斷電阻上的壓降是否相等，若相等，則判斷均衡電路正常，反之則判斷均衡電路失效。

現有技術中，若整車在連續上下坡，行車電流的大小或正負變化時，會導致電池電壓上下波動，可能產生與診斷電阻上的壓降等值的壓降，如果此時均衡電路失效的話，監測及控制芯片仍可能會檢測到與診斷電阻上的壓降相等的電壓差，誤判均衡電路正常，而這種誤判是致命的，這是因為均衡電路采用的是被動均衡的策略，即采用電阻能耗的方式實現均衡，一旦發生均衡電路的電子元器件失效或者其他導致均衡電路失控的問題，若此時均衡電路持續工作，將會存在電池過放的隱患，可能會使單體電池損壞，進而產生更嚴重的安全問題和經濟損失。

發明內容

本發明實施例提供了一種均衡電路狀態檢測裝置、方法、電池組和電池管理系統，可以有效提高檢測均衡電路是否失效的準確率。

根據本發明實施例的一方面，提供一種被動均衡電路狀態檢測裝置，該裝置包括：

電壓采集模塊，電壓采集模塊分別通過正極采集線和負極采集線連接于電池組中的單體電池的兩極，用于獲取單體電池的電壓值，正極采集線上串聯有診斷電阻；

均衡電路，包括串聯的均衡開關和均衡電阻，均衡電路的一端連接在電壓采集模塊與診斷電阻之間的正極采集線上，均衡電路的另一端連接于負極采集線上；

均衡控制模塊，用于控制均衡開關的導通或斷開；

診斷電路，用于根據均衡電路上的電能信號診斷均衡電路中是否有均衡電流通過；

電流檢測模塊，用于檢測電池組中的電流值；

電壓控制模塊，用于在I₁和I₂的差值不小于第一設定值時控制單體電池的電壓值為U₁+IR；