本發(fā)明涉及電池管理,尤其涉及一種接線順序識別電路、采樣電路、電池管理系統(tǒng)及電池裝置。
背景技術(shù):
1、電動兩輪車上通常使用電池組進(jìn)行供電,如包含多個電池單元的鉛酸電池組或鋰離子電池組。
2、鋰離子電池組在出廠時已經(jīng)在電池組內(nèi)部將每個電池單元按照設(shè)計的連接結(jié)構(gòu)連接完畢并且固定,在給電動兩輪車安裝時,無需再對各個電池單元進(jìn)行連接安裝操作。而鉛酸電池組與鋰離子電池組不同,鉛酸電池組在安裝使用時,操作人員需要將每個電池單元與鉛酸bms(battery?management?system,電池管理系統(tǒng))進(jìn)行連接安裝。在安裝的過程中,需要將不同電池單元的采樣線進(jìn)行區(qū)分,按照指定順序連接至電量消耗模塊的連接點,若連接出錯,則鉛酸電池管理系統(tǒng)將不會正常工作,甚至產(chǎn)生損壞,通常需要重新接線。
3、上述安裝鉛酸電池組的過程通常難以高效準(zhǔn)確的完成,此種連接方式會增加安裝人員的工作量,會出現(xiàn)安裝效率較低的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種接線順序識別電路、采樣電路、電池管理系統(tǒng)及電池裝置,實現(xiàn)電池單元與bms在亂序連接的情況下能夠獲取實際對應(yīng)連接關(guān)系,從而無需重新接線也能對電池組的參數(shù)進(jìn)行正確采樣,有助于提高電池安裝效率。
2、第一方面,本發(fā)明提供一種接線順序識別電路,所述電池組包含位于相鄰兩個電池單元之間的第一采樣線,所述第一采樣線的個數(shù)為n-1個;n為所述電池單元的個數(shù),n為大于或等于3的整數(shù);所述識別電路包括:
3、n-1個接線檢測端、n-1個采樣接入端、正極接線端、負(fù)極接線端和多個分壓模塊;每一所述接線檢測端用于與任一個所述第一采樣線相連;所述正極接線端用于與所述電池組的正極相連,所述負(fù)極接線端用于與所述電池組的負(fù)極相連;基準(zhǔn)接線端與任一所述采樣接入端之間分別連接有串聯(lián)連接的一對分壓模塊;所述基準(zhǔn)接線端為所述負(fù)極接線端或所述正極接線端;
4、開關(guān)模塊,設(shè)置于所述n-1個接線檢測端與所述n-1個采樣接入端之間,所述開關(guān)模塊用于控制每個接線檢測端與相應(yīng)所述采樣接入端之間的通斷;
5、控制模塊,連接所述開關(guān)模塊,用于輸出通斷信號給所述開關(guān)模塊,所述控制模塊的輸入端與每一對分壓模塊中的串聯(lián)連接點相連,用于在各接線檢測端與相應(yīng)所述采樣接入端之間分別導(dǎo)通的情況下分別獲取各個所述接線檢測端的電壓,并根據(jù)獲取的各個所述接線檢測端的電壓確定各個所述接線檢測端與各個所述第一采樣線的實際對應(yīng)連接關(guān)系。
6、在一實施例中,所述控制模塊包括電壓獲取單元和識別單元,所述電壓獲取單元連接于所述識別單元與每一對分壓模塊中的串聯(lián)連接點之間,用于分別檢測各個所述串聯(lián)連接點處的電壓,并將檢測到的各個所述串聯(lián)連接點處的電壓輸出給所述識別單元;所述識別單元用于根據(jù)各個所述串聯(lián)連接點處的電壓確定各個所述接線檢測端的電壓,并根據(jù)各個所述接線檢測端的電壓確定各個所述接線檢測端與各個所述第一采樣線的實際對應(yīng)連接關(guān)系;
7、其中,與任意一個采樣接入端相鄰的一對分壓模塊屬于第一組;所述第一組中任一對分壓模塊的采樣阻值比處于第一范圍;所述第一范圍表示在相應(yīng)接線檢測端連接任一所述第一采樣線時,相應(yīng)一對分壓模塊中的串聯(lián)連接點處的電壓滿足所述電壓獲取單元的精度需求和量程需求。
8、在一實施例中,所述識別單元存儲有每一對分壓模塊的采樣阻值比;所述識別單元在根據(jù)各個所述串聯(lián)連接點處的電壓確定各個所述接線檢測端的電壓時,具體用于:
9、根據(jù)每一所述串聯(lián)連接點處的電壓和相應(yīng)的一對分壓模塊的采樣阻值比確定與所述串聯(lián)連接點對應(yīng)的接線檢測端的電壓。
10、在一實施例中,所述第一范圍由第一阻值比和第二阻值比確定;所述第一阻值比為第一預(yù)設(shè)值與數(shù)值1的差值;所述第一預(yù)設(shè)值為除與目標(biāo)接線端對應(yīng)的電池單元以外的n-1個電池單元的總電壓與所述電壓獲取單元的量程的比值;所述目標(biāo)接線端為所述基準(zhǔn)接線端相對的一端;
11、所述第二阻值比為第二預(yù)設(shè)值與數(shù)值1的差值;所述第二預(yù)設(shè)值為基準(zhǔn)接線端對應(yīng)的電池單元可取值中的最小值與所述電壓獲取單元的精度的比值。
12、在一實施例中,所述第一組中每一對分壓模塊的采樣阻值比均等于所述第一阻值比。
13、在一實施例中,所述識別單元在根據(jù)各個所述接線檢測端的電壓確定各個所述接線檢測端與各個所述第一采樣線的實際對應(yīng)連接關(guān)系時,具體用于:
14、對各個所述接線檢測端的電壓進(jìn)行大小排序以得到排序結(jié)果,根據(jù)所述排序結(jié)果確定各個所述接線檢測端與各個所述第一采樣線的實際對應(yīng)連接關(guān)系。
15、在一實施例中,所述開關(guān)模塊包括:n-1個第一開關(guān);
16、每一所述第一開關(guān)的一端與一個所述接線檢測端相連,每一所述第一開關(guān)的另一端與一個所述采樣接入端相連。
17、第二方面,本發(fā)明提供一種采樣電路,包括第一方面任一項所述的識別電路,以及,電壓采樣模塊;負(fù)極接線端和正極接線端之間連接有串聯(lián)連接的一對分壓模塊;控制模塊還用于在所述正極接線端和所述負(fù)極接線端之間接通的情況下獲取所述電池組的正負(fù)極間電壓;
18、所述電壓采樣模塊與所述控制模塊相連,所述電壓采樣模塊用于接收所述控制模塊發(fā)送的各個所述接線檢測端的電壓和所述正負(fù)極間電壓,并根據(jù)各個所述接線檢測端的電壓和所述正負(fù)極間電壓得到各電池單元的當(dāng)前電壓值。
19、在一實施例中,所述開關(guān)模塊包括:第二開關(guān);
20、所述第二開關(guān)連接于所述正極接線端和所述負(fù)極接線端之間。
21、在一實施例中,所述正極接線端和所述負(fù)極接線端之間串聯(lián)的所述分壓模塊屬于第二組,所述第二組中分壓模塊的采樣阻值比處于第二范圍;所述第二范圍表示所述第二組中所述分壓模塊中的串聯(lián)連接點處的電壓滿足所述電壓獲取單元的精度需求和量程需求。
22、在一實施例中,所述第二范圍由第三阻值比和第四阻值比確定;所述第三阻值比為第三預(yù)設(shè)值與數(shù)值1的差值;所述第三預(yù)設(shè)值為電池組中n個電池單元的總電壓與所述電壓獲取單元的量程的比值;
23、所述第四阻值比為第四預(yù)設(shè)值與數(shù)值1的差值;所述第四預(yù)設(shè)值為所述電池組中n個電池單元的總電壓與所述電壓獲取單元的精度的比值。
24、在一實施例中,所述電壓采樣模塊在根據(jù)各個所述接線檢測端的電壓和所述正負(fù)極間電壓得到各電池單元的當(dāng)前電壓值時,具體用于:
25、將排序結(jié)果中相鄰兩個電壓進(jìn)行相減,以得到n-2個相減結(jié)果;所述排序結(jié)果為對各個所述接線檢測端的電壓取絕對值后再進(jìn)行大小排序的結(jié)果;
26、根據(jù)所述排序結(jié)果的最小值和n-2個相減結(jié)果確定所述電池組中除與目標(biāo)接線端對應(yīng)的電池單元以外的n-1個電池單元的當(dāng)前電壓值;所述目標(biāo)接線端為所述基準(zhǔn)接線端相對的一端;
27、將所述正負(fù)極間電壓的絕對值和所述排序結(jié)果的最大值的差值確定為與所述目標(biāo)接線端對應(yīng)的電池單元的當(dāng)前電壓值。
28、在一實施例中,所述電壓采樣模塊還用于:
29、根據(jù)各個電池單元的所述當(dāng)前電壓值確定待放電電池單元;
30、所述待放電電池單元為n個電池單元中電壓最大的電池單元。
31、在一實施例中,還包括:與所述控制模塊和所述電壓采樣模塊相連的電路模塊,所述電路模塊用于接收所述控制模塊發(fā)送的所述實際對應(yīng)連接關(guān)系,以及,所述電壓采樣模塊發(fā)送的所述待放電電池單元,以根據(jù)所述實際對應(yīng)連接關(guān)系對所述待放電電池單元放電處理,以均衡各電池單元的電壓。
32、在一實施例中,所述采樣電路還包括電源模塊,所述電源模塊與所述控制模塊相連,所述電源模塊還與所述電壓采樣模塊相連,所述電源模塊用于為所述控制模塊和所述電壓采樣模塊供電。
33、在一實施例中,所述分壓模塊包含一個電阻;或者,所述分壓模塊包含至少兩個電阻;至少兩個電阻以串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)的方式連接。
34、第三方面,本發(fā)明提供一種電池管理系統(tǒng),包括如第一方面任一項所述的接線順序識別電路,和/或,如第二方面任一項所述的采樣電路。
35、第四方面,本發(fā)明提供一種電池裝置,包括如第三方面所述的電池管理系統(tǒng)和多個電池單元,其中,所述電池管理系統(tǒng)和多個電池單元電連接。
36、在一實施例中,所述電池單元為鉛酸電池;和/或,所述電池單元的數(shù)量為3~7個。
37、本發(fā)明提供的一種接線順序識別電路、采樣電路、電池管理系統(tǒng)及電池裝置,電池組包含位于相鄰兩個電池單元之間的第一采樣線,所述第一采樣線的個數(shù)為n-1個;n為所述電池單元的個數(shù);所述接線順序識別電路包括:n-1個接線檢測端、n-1個采樣接入端、正極接線端、負(fù)極接線端和多個分壓模塊;每一所述接線檢測端用于與任一個所述第一采樣線相連;所述正極接線端用于與所述電池組的正極相連,所述負(fù)極接線端用于與所述電池組的負(fù)極相連;基準(zhǔn)接線端與任一所述采樣接入端之間分別連接有串聯(lián)連接的一對分壓模塊;所述基準(zhǔn)接線端為所述負(fù)極接線端或所述正極接線端;開關(guān)模塊,設(shè)置于所述n-1個接線檢測端與所述n-1個采樣接入端之間,所述開關(guān)模塊用于控制每個接線檢測端與相應(yīng)所述采樣接入端之間的通斷;控制模塊,連接所述開關(guān)模塊,用于輸出通斷信號給所述開關(guān)模塊,所述控制模塊的輸入端與每一對分壓模塊中的串聯(lián)連接點相連,用于在各接線檢測端與相應(yīng)所述采樣接入端之間分別導(dǎo)通的情況下分別獲取各個所述接線檢測端的電壓,并根據(jù)獲取的各個所述接線檢測端的電壓確定各個所述接線檢測端與各個所述第一采樣線的實際對應(yīng)連接關(guān)系,當(dāng)?shù)谝徊蓸泳€與接線檢測端連接后,各個接線檢測端相對于同一基準(zhǔn)點的電壓存在一定的大小關(guān)系,因此通過采集各個接線檢測端分別相對于基準(zhǔn)接線端的電壓,根據(jù)獲取的各個接線檢測端的電壓的大小關(guān)系判斷實際對應(yīng)連接關(guān)系,從而能夠在亂序接線時獲取實際對應(yīng)連接關(guān)系,實現(xiàn)在亂序接線的情況下也能對電池參數(shù)正確采樣,避免反復(fù)接線,提高了電池安裝效率。