本實(shí)用新型屬于電池管理技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種電池?cái)嗑€檢測(cè)電路。
背景技術(shù):
電池管理系統(tǒng)主要是在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)電池電壓、電流、溫度等狀態(tài),數(shù)據(jù)采集快速準(zhǔn)確,保證對(duì)電池的準(zhǔn)確判斷。而斷線檢測(cè)電路對(duì)保證電池實(shí)時(shí)監(jiān)控又非常重要,它可以避免斷線導(dǎo)致的過充或者過放不能檢測(cè)而引起危害的問題,保證系統(tǒng)的可靠性。
原有斷線檢測(cè)電路存在如下的缺點(diǎn):控制開關(guān)選擇不同阻值的電阻與電池形成并聯(lián)結(jié)構(gòu),通過檢測(cè)分壓電阻上的電壓值來判斷斷線狀態(tài),分壓電阻需要消耗電池能量,控制電路增加了體積和成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本實(shí)用新型提供了一種電池?cái)嗑€檢測(cè)電路,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中體積大成本高的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型提供了一種電池?cái)嗑€檢測(cè)電路,包括N個(gè)電池組,N個(gè)開關(guān)單元,N個(gè)換能電路和一個(gè)電池包;一個(gè)電池組通過一個(gè)開關(guān)單元與一個(gè)換能電路連接,N個(gè)電池組通過N個(gè)開關(guān)單元與N個(gè)換能電路連接,N個(gè)換能電路均與電池包連接;每個(gè)電池組包括M個(gè)依次串聯(lián)連接的電容,每個(gè)開關(guān)單元包括M+1個(gè)開關(guān),M+1個(gè)開關(guān)用于控制換能電路與電池包的通斷;其中,M為大于等于2的正整數(shù),N為大于等于2的正整數(shù)。
更進(jìn)一步地,所述換能電路包括:轉(zhuǎn)能變壓器T1,M+1個(gè)開關(guān)管和檢流電阻R1;所述轉(zhuǎn)能變壓器T1具有M個(gè)初級(jí)繞組,一個(gè)次級(jí)繞組,每一個(gè)初級(jí)繞組的一端與所述電池組中電容的一端連接,初級(jí)繞組的另一端通過一個(gè)開關(guān)管與電容的另一端連接;次級(jí)繞組的一端連接至電源的正極,次級(jí)繞組的另一端通過依次串聯(lián)連接的第M+1個(gè)開關(guān)管和檢流電阻R1連接至電源的負(fù)極。
更進(jìn)一步地,N個(gè)電池組的結(jié)構(gòu)相同。
本實(shí)用新型通過換能變壓器向每個(gè)單并電池注入能量,并檢測(cè)電路中的電流值,達(dá)到判斷電池采集系統(tǒng)是否斷線的目的,改善原來斷線檢測(cè)電路功耗大、控制復(fù)雜等問題。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型提供的電池?cái)嗑€檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型提供的電池?cái)嗑€檢測(cè)電路中換能電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。此外,下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
本實(shí)用新型利用主動(dòng)均衡技術(shù),通過換能電路向單體電池注入\抽出能量來實(shí)現(xiàn),無需增加額外的控制電路,方法簡(jiǎn)單,安全可靠。
本實(shí)用新型應(yīng)用于成組電池包上面,當(dāng)一個(gè)或多個(gè)電池檢測(cè)線斷線之后,能夠快速方便的檢測(cè)出來,能夠?qū)崿F(xiàn)真正的保護(hù)鋰電池的功能,改善了鋰電池系統(tǒng)使用的安全性,增加了可靠性。
本實(shí)用新型提供的電池?cái)嗑€檢測(cè)電路包括N個(gè)電池組,N個(gè)開關(guān)單元,N個(gè)換能電路和一個(gè)電池包;一個(gè)電池組通過一個(gè)開關(guān)單元與一個(gè)換能電路連接,N個(gè)換能電路均與電池包連接;其中,一個(gè)電池組包括M個(gè)依次串聯(lián)連接的電容,一個(gè)開關(guān)單元包括M+1個(gè)開關(guān),M+1個(gè)開關(guān)用于控制換能電路與電池包的通斷。M為大于等于2的正整數(shù),N為大于等于2的正整數(shù)。
其中,換能電路包括:轉(zhuǎn)能變壓器T1,開關(guān)管和檢流電阻;其中轉(zhuǎn)能變壓器T1的初級(jí)繞組有M個(gè),每一個(gè)初級(jí)繞組的一端與電池組中電容(C1、C2、C3、C4……)的一端連接,初級(jí)繞組的另一端通過開關(guān)管(S1A、S1B、S1C、S1D……)與電容的另一端連接;轉(zhuǎn)能變壓器T1的次級(jí)繞組只有一個(gè),一個(gè)次級(jí)繞組的一端連接至電源的正極,該次級(jí)繞組的另一端通過依次串聯(lián)連接的開關(guān)管S2A和電阻R1連接至電源的負(fù)極。
為了更進(jìn)一步說明上述換能電路的工作原理,現(xiàn)以抽出單體C1能量為例進(jìn)行說明如下:開關(guān)管S1A閉合,C1向變壓器T1中存儲(chǔ)能量;然后S1A斷開,S2A閉合,變壓器T1中存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)移到12V或者24V低壓電池包中。反過來即為低壓電池包向單體注入能量。
為了更進(jìn)一步的說明本實(shí)用新型提供的電池?cái)嗑€檢測(cè)電路,先結(jié)合附圖和具體實(shí)例詳述如下:
本實(shí)用新型提供的電池?cái)嗑€檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中①和②是電池組,③和④是換能電路,⑤代表低壓電池包。以兩個(gè)電池組、兩個(gè)換能電路為例進(jìn)行說明如下:電池?cái)嗑€檢測(cè)電路包括:第一電池組、第二電池組、第一換能電路、第二換能電路和低壓電池包,第一電池組通過開關(guān)與第一換能電路連接,第二電池組通過開關(guān)與第二換能電路連接;第一換能電路與低壓電池包連接,第二換能電路與低壓電池包連接。
其中,第一電池組和第二電池組的結(jié)構(gòu)相同,均包括依次串聯(lián)連接的12個(gè)電容。
現(xiàn)結(jié)合圖1詳述其工作原理如下:選定電池組①中電芯電壓最高的一串,隨機(jī)設(shè)定為C4(電池組①中),通過第一換能電路③將電池組①中C4的能量轉(zhuǎn)移到低壓電池包⑤,進(jìn)行能量的暫時(shí)存儲(chǔ),同時(shí)第一換能電路③檢測(cè)電流Iin。選定電池組②中電芯電壓最低的一串,隨機(jī)設(shè)定為C2(電池組②中),低壓電池包⑤通過第二換能電路④將暫存的能量轉(zhuǎn)移給電池組②中C2進(jìn)行能量的補(bǔ)給,同時(shí)第二換能電路④檢測(cè)電流Iout。在這個(gè)能量轉(zhuǎn)移過程中,通過檢測(cè)Iin和Iout電流值達(dá)到判斷電池檢測(cè)線是否斷線的目的。
本實(shí)用新型利用能量轉(zhuǎn)移的方式實(shí)現(xiàn)無損的電池?cái)嗑€檢測(cè)。
原來的斷線檢測(cè)電路是通過檢測(cè)分壓電阻上電壓值來判斷檢測(cè)線是否斷線,無端消耗了電池能量,增加了控制成本。而本實(shí)用新型能夠在現(xiàn)有硬件電路的基礎(chǔ)上,通過向電池注入或者抽出能量來實(shí)現(xiàn),無需增加額控制電路,方法簡(jiǎn)單,安全可靠。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。