用于电池组中的接触点检测的方法和装置制造方法及图纸

公开了用于电池组中的接触点检测的方法和装置。一种电池组，包括：至少第一电池单元和第二电池单元，第一电池单元具有第一电极和第二电极，且第二电池单元具有第三电极和第四电极；用于将第一电池单元的第二电极耦合至第二电池单元的第三电极的功率连接线；用于在第一电池单元与第二电池单元之间进行信号通信的通信导线，其中第一电池单元包括监控器，该监控器包括电压检测器，该电压检测器在第一状态中测量第一电池单元的第一电极与第二电极之间的第一电压，并在第二状态中测量第一电池单元的第一电极与该通信导线之间的第二电压；以及数字电路，其用于计算第一电压与第二电压之间的电压差，并在该电压差超出预定阈值范围的情况下指示该功率连接线的接触点降级。还公开了一种电池单元和用于监视电池组的方法。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般涉及电池组，尤其涉及用于电池组中的监控的方法和装置。
技术介绍
由多个串联电池单元形成的电池组被广泛用于电源，尤其是在移动电器中。众所周知，在(混合式)电动车辆中，电池组被用于产生高电压以驱动马达。在此类电池组中，多个电池单元通过导电的功率连接线串联耦合，其中每根功率连接线可将一个电池单元的正电极电耦合至相邻电池单元的负电极，例如通过焊接或螺栓连接。电池组中的电流路径上的每个组件优选地被设计成具有小电阻以减少无用的功率耗散，尤其是在流经电池单元的电流较大时(例如，几百安培)。通常情况下，功率连接线与电池电极之间的接触点电阻可被纳入考虑。此外，该接触点电阻在接触点被腐蚀、松动、老化等情况下将会增大。如果电池组电流较高，则即使仅仅1毫欧姆(1mΩ)的接触点电阻也将是难以接受的。例如，在电池组电流为100A的情况下，其将产生10W的功率耗散，这是不期望的。此外，高接触点电阻将导致热点，这会严重地限制所涉电池单元的寿命。在严重腐蚀的情形中，温度上升甚至可能导致起火或爆炸。因此，用于电池组中的接触点检测的方法和系统是期望的。
技术实现思路
公开了用于电池组中的接触点检测的方法和装置。在一个实施例中，公开了一种电池组，包括：至少第一电池单元和第二电池单元，第一电池单元具有第一电极和第二电极，且第二电池单元具有第三电极和第四电极；用于将第一电池单元的第二电极耦合至第二电池单元的第三电极的功率连接线；用于在第一电池单元与第二电池单元之间进行信号通信的通信导线，其中第一电池单元包括监控器，该监控器包括电压检测器，该电压检测器在第一状态中测量第一电池单元的第一电极与第二电极之间的第一电压，并在第二状态中测量第一电池单元的第一电极与该通信导线之间的第二电压；以及数字电路，其用于计算第一电压与第二电压之间的电压差，并在该电压差超出预定阈值范围的情况下指示该功率连接线的接触点降级。在一方面，该监控器进一步包括第一开关，并且该电压检测器具有耦合至第一电池单元的第一电极的第一输入端子以及耦合至第一开关的第二输入端子，其中在第一状态中，第一开关将该电压检测器的第二输入端子耦合至第一电池单元的第二电极；以及其中在第二状态中，第一开关将该电压检测器的第二输入端子耦合至该通信导线。在一方面，在第二状态中，当第二电池单元以第二电池单元的第三电极的电位在该通信导线上进行传送时，该电压检测器测量第一电池单元的第一电极与该通信导线之间的第二电压。在一方面，第二电池单元进一步包括第二开关，其中在第二状态中，第二开关将该通信导线耦合至第二电池单元的第三电极。在一方面，第一开关和第二开关是单刀双掷(SPDT)开关。在一个方面，接触点降级包括接触点腐蚀或接触点松动中的至少一者。在一个方面，该电池组进一步包括：用于控制该电池组的操作的电池组控制器，其中该至少第一电池单元和第二电池单元通过菊花链式通信导线与该电池组控制器通信，其中该数字电路被集成在第一电池单元的监控器中，或者该数字电路被集成在该电池组控制器中。在一个方面，该数字电路包括：运算放大器、加法器或减法器，用于计算第一电压与第二电压之间的电压差；以及比较器，用于确定该电压差是否在该预定阈值范围内。在一个方面，第一电极和第三电极是正电极，且第二电极和第四电极是负电极；或者第一电极和第三电极是负电极，且第二电极和第四电极是正电极。在一个方面，该电压检测器包括模数转换器(ADC)。在另一实施例中，提供了一种电池单元，包括：第一电极和第二电极；耦合至该电池单元的第二电极以进行功率传输的功率连接线；用于从/向该电池单元进行信号通信的第一通信导线；第一开关；电压检测器，该电压检测器具有耦合至该电池单元的第一电极的第一输入端子以及耦合至第一开关的第二输入端子，其中第一开关被配置成在第一状态中将该电压检测器的第二输入端子耦合至该电池单元的第二电极，并在第二状态中将该电压检测器的第二输入端子耦合至第一通信导线，以使得该电压检测器在第一状态中检测该电池单元的第一电极与第二电极之间的第一电压，并在第二状态中检测该电池单元的第一电极与该通信导线之间的第二电压；以及数字电路，其用于计算第一电压与第二电压之间的电压差，并在该电压差超出预定阈值范围的情况下指示该功率连接线的接触点降级。在一个方面，该电池单元进一步包括：用于从/向该电池单元进行信号通信的第二通信导线；以及第二开关，其用于在第二状态中将第二通信导线耦合至该电池单元的第一电极。在一个方面，该电池单元进一步包括耦合至第一通信导线的发射器/接收器，其中第二开关在第一状态中将该发射器/接收器耦合至第二通信导线。在一方面，第一开关和第二开关是单刀双掷(SPDT)开关。在一个方面，接触点降级包括接触点腐蚀或接触点松动中的至少一者。在另一实施例中，提供了一种用于监视电池组的方法，该电池组包括至少第一电池单元和第二电池单元，第一电池单元具有第一电极和第二电极，且第二电池单元具有第三电极和第四电极，其中第一电池单元的第二电极通过功率连接线耦合至第二电池单元的第三电极，该方法包括：在第一状态中测量第一电池单元的第一电极与第二电极之间的第一电压；在第二状态中测量第一电池单元的第一电极与通信导线之间的第二电压，其中该通信导线被配置成用于在第一电池单元与第二电池单元之间进行信号通信；计算第一电压与第二电压之间的电压差；以及在该电压差超出预定阈值范围的情况下指示该功率连接线的接触点降级。在一个方面，该方法进一步包括：当第二电池单元以第二电池单元的第三电极的电位在该通信导线上进行传送时，在第二状态中测量第一电池单元的第一电极与该通信导线之间的第二电压。在一个方面，该方法进一步包括：在第二状态中将该通信导线耦合至第二电池单元的第三电极；以及测量第一电池单元的第一电极与该通信导线之间的第二电压。在一个方面，接触点降级包括接触点腐蚀或接触点松动中的至少一者。在一个方面，第一电极和第三电极是正电极，且第二电极和第四电极是负电极；或者第一电极和第三电极是负电极，且第二电极和第四电极是正电极。通过本专利技术，接触点降级(例如，腐蚀或松动)或开始降级可由监控器检测到，而无需向电池组添加外部组件或导线。通过在第一状态中测量电池单元的第一电极与第二电极之间的第一电压、在第二状态中测量第一电极与通信导线之间的第二电压、并随后监视第一电压与第二电压之间的电压差，可为电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，包括：至少第一电池单元和第二电池单元，所述第一电池单元具有第一电极和第二电极，且所述第二电池单元具有第三电极和第四电极；用于将所述第一电池单元的第二电极耦合至所述第二电池单元的第三电极的功率连接线；用于在所述第一电池单元与所述第二电池单元之间进行信号通信的通信导线，其中所述第一电池单元包括监控器，所述监控器包括电压检测器，所述电压检测器在第一状态中测量所述第一电池单元的第一电极与第二电极之间的第一电压，并在第二状态中测量所述第一电池单元的第一电极与所述通信导线之间的第二电压；以及数字电路，其用于计算所述第一电压与所述第二电压之间的电压差，并在所述电压差超出预定阈值范围的情况下指示所述功率连接线的接触点降级。

【技术特征摘要】
2014.12.10 US 14/565,574;2015.07.23 US 14/807,4141.一种电池组，包括：
至少第一电池单元和第二电池单元，所述第一电池单元具有第一电极和第
二电极，且所述第二电池单元具有第三电极和第四电极；
用于将所述第一电池单元的第二电极耦合至所述第二电池单元的第三电
极的功率连接线；
用于在所述第一电池单元与所述第二电池单元之间进行信号通信的通信
导线，其中所述第一电池单元包括监控器，所述监控器包括电压检测器，所述
电压检测器在第一状态中测量所述第一电池单元的第一电极与第二电极之间
的第一电压，并在第二状态中测量所述第一电池单元的第一电极与所述通信导
线之间的第二电压；以及
数字电路，其用于计算所述第一电压与所述第二电压之间的电压差，并在
所述电压差超出预定阈值范围的情况下指示所述功率连接线的接触点降级。
2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述监控器进一步包括第一
开关，并且所述电压检测器具有耦合至所述第一电池单元的第一电极的第一输
入端子以及耦合至所述第一开关的第二输入端子，
其中在所述第一状态中，所述第一开关将所述电压检测器的第二输入端子
耦合至所述第一电池单元的第二电极；以及
其中在所述第二状态中，所述第一开关将所述电压检测器的第二输入端子
耦合至所述通信导线。
3.如权利要求2所述的电池组，其特征在于，在所述第二状态中，当所述
第二电池单元以所述第二电池单元的第三电极的电位在所述通信导线上进行
传送时，所述电压检测器测量所述第一电池单元的第一电极与所述通信导线之
间的第二电压。
4.如权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述第二电池单元进一步包

\t括第二开关，其中在所述第二状态中，所述第二开关将所述通信导线耦合至所
述第二电池单元的第三电极。
5.如权利要求4所述的电池组，其特征在于，所述第一开关和所述第二开
关是单刀双掷(SPDT)开关。
6.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述接触点降级包括接触点
腐蚀或接触点松动中的至少一者。
7.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，进一步包括：
用于控制所述电池组的操作的电池组控制器，其中所述至少第一电池单元
和第二电池单元通过菊花链式通信导线与所述电池组控制器通信，
其中所述数字电路被集成在所述第一电池单元的所述监控器中，或者所述
数字电路被集成在所述电池组控制器中。
8.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述数字电路包括：
运算放大器、加法器或减法器，用于计算所述第一电压与所述第二电压之
间的电压差；以及
比较器，用于确定所述电压差是否在所述预定阈值范围内。
9.如权利要求1所述的电池组，其特征在于：
所述第一电极和所述第三电极是正电极，且所述第二电极和所述第四电极
是负电极；或者
所述第一电极和所述第三电极是负电极，且所述第二电极和所述第四电极
是正电极。
10.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电压检测器包括模
数转换器(ADC)。
11.一种电池单元，包括：
第一电极和第二电极；
耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·范腊美伦，
申请(专利权)人：大唐恩智浦半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32