[發(fā)明專利]一種監(jiān)測電池電壓的系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911149107.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110854956A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李宜丁;王文偉;林程;左豐豪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發(fā)明涉及一種監(jiān)測電池電壓的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：電壓采集模塊、電池編碼模塊和定時脈沖模塊；電壓采集模塊與電池單體連接，用于采集電池單體的電壓；電池編碼模塊與所述電壓采集模塊連接，用于對所述電池單體進行編碼，并控制所述電壓采集模塊按序?qū)λ鲭姵貑误w的電壓進行采集；定時脈沖模塊與所述電池編碼模塊連接，用于提供電壓采集時間脈沖序列，并對采集電壓的時間進行控制。本發(fā)明公開的監(jiān)測電池電壓的系統(tǒng)，能夠在對電池單體的電壓進行準確監(jiān)控的同時，獲取存在異常電壓的電池單體的具體位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電壓檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種監(jiān)測電池電壓的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋰離子動力電池的健康狀態(tài)往往直接制約著純電動汽車的使用性能，在實際使用中電池系統(tǒng)往往需要同時監(jiān)控電池的電壓、溫度、容量、電路狀況和針對性的熱管理，電池系統(tǒng)需要處理繁雜的數(shù)據(jù)。以Tesla Model S為例其電池系統(tǒng)搭載了7104節(jié)18650圓柱形鋰離子動力電池，其宣稱能夠監(jiān)測每一節(jié)電池的電壓狀態(tài)和實際溫度，但實際該系統(tǒng)僅能夠監(jiān)測每74節(jié)電池組成的的模組的電壓，并且在一個模組內(nèi)僅有兩個溫度監(jiān)控點，并不能對每一個電池單體的電壓進行準確監(jiān)控。

而電池電壓和溫度狀況往往直接反映了電池的實際狀況并影響電池的容量估算，進而直接影響電池系統(tǒng)的使用性能。電池電壓的測量雖然原理簡單但是監(jiān)測每一節(jié)電池所需的總數(shù)據(jù)量是極其龐大的。

常見的純電動汽車電壓監(jiān)測的方法有直接測量法，這種方法就是將每一節(jié)電池的電壓直接由電池管理系統(tǒng)實時監(jiān)測，其優(yōu)點是能夠監(jiān)測每一節(jié)電池的電壓且測量準確，但是其缺點也十分明顯，其適用于電池數(shù)量不多的系統(tǒng)，對于具有大量電池的電池系統(tǒng)而言這種方法所需處理的數(shù)據(jù)量太過龐大，需要的接口數(shù)量也十分多嚴重限制了電池管理系統(tǒng)的信息處理性能和電池系統(tǒng)的能量密度。第二種方法是將電池成組后監(jiān)測模組的電壓，這種方法能夠大大減少監(jiān)控的數(shù)據(jù)量，但是如果單體電池出現(xiàn)故障點，其對模組電壓的影響較小，系統(tǒng)可能無法準確探測到模組故障或探測到模組故障而無法定位具體的故障點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)測電池電壓的系統(tǒng)，能夠在對電池單體的電壓進行準確監(jiān)控的同時，獲取存在異常電壓的電池單體的具體位置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種監(jiān)測電池電壓的系統(tǒng)，包括：

電壓采集模塊，與電池單體連接，用于采集電池單體的電壓；

電池編碼模塊，與所述電壓采集模塊連接，用于對所述電池單體進行編碼，并控制所述電壓采集模塊按序?qū)λ鲭姵貑误w的電壓進行采集；

定時脈沖模塊，與所述電池編碼模塊連接，用于提供電壓采集時間脈沖序列，并對采集電壓的時間進行控制。

可選的，所述電壓采集模塊包括多個電壓掃描子模塊；

每一個所述電壓掃描子模塊對應(yīng)連接一個電池單體。

可選的，所述電壓掃描子模塊包括：第一電阻、MOS管、第二電阻、三極管、第三電阻、第四電阻、端口POWER、端口CHE-、端口BAT+、端口NOx和端口GROUND；

所述第一電阻的一端與所述端口BAT+連接；所述第一電阻的另一端與所述MOS管的D極連接；所述第一電阻與所述MOS管D極的連接通路上設(shè)置有所述端口CHE-；

所述第二電阻的一端與所述MOS管的S極連接；所述第二電阻的另一端與所述端口GROUND連接；

所述三極管的集電極和所述MOS管的G極均與所述第三電阻的一端連接；所述第三電阻的另一端與所述端口POWER連接；

所述三極管的基極與所述第四電阻的一端連接；所述第四電阻的另一端與所述端口NOx連接；

所述三極管的發(fā)射極與所述端口GROUND連接。