[發明專利]電芯信息采集電路及電芯內阻采集方法

有效

• 申請號: 202210546399.8
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114660493B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 李少華;楊曉鋒;周威;杜瑞;李曉光
• 申請（專利權）人: 蘇州恒美電子科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389;G01R27/08
• 代理公司: 深圳中創智財知識產權代理有限公司 44553
• 代理人: 鄭一帆;李春林

1.一種電芯信息采集電路，其特征在于，所述電芯信息采集電路包括：電壓采集電路、均衡電路、第一信號采集點和第二信號采集點；

所述電壓采集電路包括第一電壓采集電阻、第二電壓采集電阻，所述第一電壓采集電阻的電流輸入端與電芯的正極連接，所述第二電壓采集電阻的電流輸出端與所述電芯的負極連接；

所述均衡電路包括均衡三極管開關、均衡驅動電阻和均衡電阻，所述均衡驅動電阻的一端與所述均衡三極管開關的柵極連接、另一端設有所述第一信號采集點，所述均衡三極管開關的源極與電芯的正極連接，所述均衡電阻的兩端分別與所述電芯的負極、所述均衡三極管開關的漏極連接，所述均衡電阻與所述均衡三極管開關的漏極之間設有所述第二信號采集點，其中，所述均衡三極管開關為MOSFET管。

2.根據權利要求1所述的電芯信息采集電路，其特征在于，所述電芯信息采集電路還包括：保險絲、濾波電容、穩壓二極管；

所述保險絲的兩端分別與所述電芯的正極和所述均衡三極管開關的源極連接；所述濾波電容的一端與所述第一電壓采集電阻的電流輸出端連接、另一端與所述第二電壓采集電阻的電流輸入端連接；所述穩壓二極管的負極與所述第一電壓采集電阻的電流輸出端連接，所述穩壓二極管的正極與所述第二電壓采集電阻的電流輸入端連接。

3.根據權利要求1所述的電芯信息采集電路，其特征在于，所述電芯信息采集電路通過所述第一信號采集點與電芯管理系統的數字量輸入端口連接，通過所述第二信號采集點與電芯管理系統的模擬量輸入端口連接。

4.根據權利要求3所述的電芯信息采集電路，其特征在于，所述電芯管理系統用于：

發出均衡指令，并通過所述第一信號采集點采集的第一數據和所述第二信號采集點采集的第二數據診斷所述均衡電路是否發生故障；

發出PWM控制信號，控制所述均衡三極管開關產生正弦波交流控制信號，并采集所述電芯兩端的電動勢以及通過所述第二信號采集點采集的第三數據，根據所述電芯兩端的電動勢以及所述第三數據計算所述電芯的內阻。

5.根據權利要求4所述的電芯信息采集電路，其特征在于，所述第一數據為均衡指令的數字量數據，所述第二數據為所述均衡電阻兩端的電壓值，所述第三數據為所述均衡電阻兩端的電壓值。

6.一種基于權利要求1-5中任一項所述的電芯信息采集電路的電芯內阻采集方法，其特征在于，所述電芯內阻采集方法包括：

步驟一、使所述電芯信息采集電路產生通過所述電芯的正弦波交流電流；

步驟二、采集多個不同時間點所述均衡電阻兩端的電壓值和所述電芯兩端的電動勢；

步驟三、基于所述均衡電阻的電阻值以及多個不同時間點采集的電壓值和電動勢，構建所述電芯信息采集電路的電流信號函數和電動勢信號函數；

步驟四、基于所述電流信號函數和所述電動勢信號函數，計算所述電芯的內阻。

7.根據權利要求6所述的電芯內阻采集方法，其特征在于，所述步驟一具體包括：

通過電芯管理系統向所述均衡驅動電阻輸出PWM控制信號；

通過所述PWM控制信號，控制所述均衡三極管開關產生正弦波交流控制信號；

通過所述正弦波交流控制信號使所述電芯信息采集電路中產生通過所述電芯的正弦波交流電流。

8.根據權利要求7所述的電芯內阻采集方法，其特征在于，所述均衡電阻兩端的電壓值和所述電芯兩端的電動勢的采集時間點相同。

9.根據權利要求8所述的電芯內阻采集方法，其特征在于，所述電流信號函數為正弦波交流電流信號，所述電動勢信號函數為正弦波電動勢信號，所述電流信號函數和所述電動勢信號函數具有相同的角頻率。

10.根據權利要求9所述的電芯內阻采集方法，其特征在于，所述電芯的內阻計算公式如下：

；

其中，R表示電芯的內阻，表示電動勢信號函數，表示電流信號函數，E表示正弦波電動勢所能達到的最大值，I表示正弦波交流電流所能達到的最大值，a表示正弦波交流電流的角頻率，b表示正弦波交流電流在時間t=0時的相位角。