[發(fā)明專利]一種鋰離子電池瞬時內(nèi)短路檢測裝置和方法

在審

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• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113093018A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳安慈;張維戈
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/389;G01R31/396
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種鋰離子電池瞬時內(nèi)短路檢測裝置，其特征在于，包括：鋰離子電池組、信號濾波單元、信號轉(zhuǎn)換單元和信號檢測單元；

所述鋰離子電池組，包括串聯(lián)連接的多個并聯(lián)鋰離子電池單元；

所述信號濾波單元，用于過濾掉并聯(lián)鋰離子電池單元的正常信號，保留并聯(lián)鋰離子電池單元的電壓信號中由于瞬時內(nèi)短路引起的故障信號；

所述信號轉(zhuǎn)換單元，用于對所述信號濾波單元輸出的故障信號進(jìn)行鑒幅比較，并將故障信號從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

所述信號檢測單元，用于對所述信號轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號進(jìn)行檢測，以判定對應(yīng)的并聯(lián)鋰離子電池單元是否發(fā)生瞬時內(nèi)短路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括：隔離供電單元和信號隔離單元；

所述的隔離供電單元，用于對所述信號轉(zhuǎn)換單元提供隔離供電電源；

所述的信號隔離單元；用于對所述信號轉(zhuǎn)換單元的輸出進(jìn)行信號隔離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述鋰離子電池組串聯(lián)了多個并聯(lián)鋰離子電池單元，所述并聯(lián)鋰離子電池單元由多個鋰離子電池單體并聯(lián)構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的信號濾波單元，用于包括預(yù)設(shè)數(shù)量的濾波電路，所述濾波電路并聯(lián)于各個并聯(lián)鋰離子電池單元兩端，過濾掉并聯(lián)鋰離子電池單元的正常信號、保留并聯(lián)鋰離子電池單元的電壓信號中由于瞬時內(nèi)短路引起的故障信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的信號轉(zhuǎn)換單元包括預(yù)設(shè)數(shù)量的電壓比較器電路，電壓比較器電路利用預(yù)設(shè)閾值對濾波電路的輸出進(jìn)行鑒幅比較，并將故障信號從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述隔離供電電路用于給電壓比較器電路提供隔離供電電源；

所述信號隔離單元包括預(yù)設(shè)數(shù)量的信號隔離電路，信號隔離電路用于對電壓比較器電路的輸出進(jìn)行信號隔離。

7.一種鋰離子電池瞬時內(nèi)短路檢測方法，其特征在于，適用于權(quán)利要求1至6任一項所述的裝置，所述方法包括：

對鋰離子電池組的電壓信號進(jìn)行濾波處理，得到鋰離子電池的電壓信號中由于瞬時內(nèi)短路引起的故障信號；

將鋰離子電池的高速突變的故障信號由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

對數(shù)字故障信號的產(chǎn)生進(jìn)行實(shí)時檢測，通過對數(shù)字故障信號的產(chǎn)生進(jìn)行實(shí)時檢測，即可判定鋰離子電池是否發(fā)生內(nèi)短路。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

將濾波電路并聯(lián)于各個并聯(lián)鋰離子電池單元兩端，通過濾波電路過濾掉并聯(lián)鋰離子電池單元的正常信號、保留并聯(lián)鋰離子電池單元的電壓信號中由于瞬時內(nèi)短路引起的故障信號；

通過電壓比較器電路利用預(yù)設(shè)閾值對濾波電路輸出的故障信號進(jìn)行鑒幅比較，并將故障信號從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

通過信號隔離電路對電壓比較器電路的輸出進(jìn)行信號隔離；

通過信號檢測單元對信號隔離電路的輸出進(jìn)行實(shí)時檢測，當(dāng)檢測到某一信號隔離電路的輸出反轉(zhuǎn)后，則判定對應(yīng)的并聯(lián)鋰離子電池單元中的某一個鋰離子電池單體發(fā)生了瞬時內(nèi)短路。