【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池监控电路、电池包及电池监控方法。
技术介绍
1、图1示出的是一种现有电池包100的电路图。如图1所示，电池包100包括电池单元120a、120b、120c等，以及电池监控电路110。电池监控电路110包括旁路电路112a、112b、112c等，以及电池监控器114。每个电池单元通过一组电阻和连接端耦合到一个旁路电路。例如，电池单元120a的正极通过电阻rfn和连接端vbn耦合至旁路电路112a的第一端116，电池单元120a的负极通过电阻rf(n-1)和连接端vb(n-1)耦合至旁路电路112a的第二端118。这些旁路电路用于平衡这些电池单元的电池电压。例如，如果旁路电路112a开启，那么旁路电路112a能够对电池单元120a进行放电，从而使得电池单元120a的电压可以与其他电池单元的电压接近或相同。电池监控器114包括多个电平转换器(比如，包括电平转换器114-1，以及未在图1中展示的其他相似的电平转换器)。每个电平转换器与一个旁路电路耦合。例如，电平转换器114-1与旁路电路112a耦合。电池监控器114用于通过电平转换器感测电池单元的电压。比如，电池监控器114能够通过电平转换器114-1感测电池单元120a的电压。因此，电池监控器114能够通过使用这些电平转换器感测这些电池单元的电压来监控电池单元120a、120b、120c等的状态。
2、然而，当电池监控器114通过电平转换器114-1感测电池单元120a的电压时，电平转换器114-1从电池单元120a的正极汲取电流irf
3、另外，随着电池单元放电，这些电池单元的电压会降低。因为电池监控器114具有最小输入电压(比如，0.8v、0.9v或1v)，所以如果电池单元的电压小于该最小输入电压，那么电池监控器114将不能感测该电池单元的电压。此外，在电池包100的组装过程中，可能存在某个电池单元与其他电池单元反向耦合的情况。目前的电池监控器114不能感测反向耦合到其他电池单元的电池单元的电压。此外，在电池包100的生产或运行的过程中，电池包100可能会出现各种电路故障。例如，电池监控器110中可能会出现开路的情况，或者电池监控电路110可能与电池单元断开连接。目前的电池监控器114不能检测这些电路故障。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电池监控电路、电池包及电池监控方法，能够获取更准确的电池单元的电压信息，在电池单元电压小于控制器的最小输入电压时能够感测到该电池单元的电压，并且在电池单元反向耦合到其他电池单元时能够感测到该电池单元的电压。另外，电池监控电路能够通过控制多个旁路电路和该参考信号源来执行自检功能，从而检测电路故障。
2、为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供一种电池监控电路。第一方面所述的电池监控电路包括：包括第一端和第二端的旁路电路，第一端与电池单元的正极耦合，第二端与电池单元的负极耦合；包括第三端和第四端的电阻元件，第三端与第二端耦合；耦合至第四端的参考信号源，参考信号源被配置为向电阻元件提供参考信号，以使电阻元件生成参考电压；以及耦合至旁路电路、电阻元件和参考信号源的控制器，控制器被配置为控制旁路电路和参考信号源的开启和关闭，并且被配置为在旁路电路和参考信号源均关闭时监控电池单元的状态；其中，控制器还被配置为在旁路电路和参考信号源均开启时感测旁路电路的第一端与电阻元件的第四端之间的第一测试电压，并且还被配置为根据第一测试电压生成用于指示电池监控电路的运行状态的状态信号。
4、第二方面，本申请提供一种电池包。第二方面所述的电池包包括：多个电池单元；以及与多个电池单元耦合的电池监控电路，电池监控电路被配置为监控多个电池单元，电池监控电路包括：与多个电池单元耦合的多个旁路电路，其中，每个旁路电路包括：与多个电池单元中的对应电池单元的正极耦合的第一端，和与对应电池单元的负极耦合的第二端；与多个旁路电路耦合的多个电阻元件，其中，每个电阻元件包括：与多个旁路电路中的对应旁路电路的第二端耦合的第三端，和第四端；与每个电阻元件的第四端耦合的参考信号源，并且参考信号源被配置为向多个电阻元件中被选中的电阻元件提供参考信号，以使被选中的电阻元件生成参考电压；以及与多个旁路电路、多个电阻元件和参考信号源耦合的控制器，控制器被配置为控制多个旁路电路和参考信号源的开启和关闭，并且还被配置为在多个旁路电路中被选中的旁路电路和参考信号源均关闭时，监控多个电池单元中被选中的电池单元的状态，其中，被选中的旁路电路与被选中的电池单元耦合；其中，控制器还被配置为在被选中的旁路电路和参考信号源均开启时，感测被选中的旁路电路的第一端与被选中的电阻元件的第四端之间的第一测试电压，并且还被配置为根据第一测试电压生成用于指示电池监控电路的运行状态的状态信号，并且其中被选中的电阻元件耦合至被选中的旁路电路。
5、第三方面，本申请提供一种电池监控方法。第二方面所述的电池监控方法包括：控制电池监控电路的旁路电路和参考信号源的开启和关闭，其中，旁路电路包括耦合至电池单元的正极的第一端，并且包括耦合至电池单元的负极的第二端；利用参考信号源向电池监控电路的电阻元件提供参考信号，以使电阻元件生成参考电压；其中，电阻元件包括第三端和第四端，第三端与第二端耦合，并且第四端与参考信号源耦合；在旁路电路和参考信号源均关闭时，监控电池单元的状态；在旁路电路和参考信号源均开启时，感测第一端与第四端之间的第一测试电压；以及根据第一测试电压生成用于指示电池监控电路的运行状态的状态信号。
6、基于上述各个方面提供的实施例，通过利用多个旁路电路、多个电阻元件和参考信号源，控制器可以获取更准确的电池单元电压的信息，在电池单元电压小于控制器的最小输入电压时能够感测到该电池单元的电压，并且在电池单元反向耦合到其他电池单元时能够感测到该电池单元的电压。另外，电池监控电路能够通过控制多个旁路电路和该参考信号源来执行自检功能，从而检测电路故障。
7、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或者重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种电池监控电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池监控电路，其特征在于，所述旁路电路包括平衡电路，所述平衡电路被配置为将所述电池单元的电压与耦合至所述电池单元的一组电池单元的电压进行平衡。
3.根据权利要求1所述的电池监控电路，其特征在于，所述参考信号源包括电流源，并且所述参考信号源提供的所述参考信号包括电流。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述状态信号包括：监控电路故障信号，用于指示所述电池监控电路存在故障，其中，如果所述第一测试电压在由所述参考电压确定的安全范围之外，则所述控制器生成所述监控电路故障信号。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述状态信号包括：电池故障信号，用于指示所述电池单元存在故障，其中，所述控制器还被配置为：在所述旁路电路开启且所述参考信号源关闭时，感测所述第一端与所述第四端之间的第二测试电压；
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述控制器还被配置为：在所述旁路电路关闭且所述参考信号源开启时
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述控制器包括：
8.根据权利要求7所述的电池监控电路，其特征在于，所述补偿电路包括第二电平转换器，所述第二电平转换器通过所述第二电阻元件接收与所述电池单元相邻串联的电池单元的第三电流，并且根据所述第三电流感测所述相邻串联的电池单元的电压。
9.一种电池包，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述状态信号包括：监控电路故障信号，用于指示所述电池监控电路存在故障，其中，如果所述第一测试电压在由所述参考电压确定的安全范围之外，则所述控制器生成所述监控电路故障信号。
11.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述状态信号包括：电池故障信号，用于指示所述被选中的电池单元存在故障，其中，所述控制器还被配置为：在所述被选中的旁路电路开启且所述参考信号源关闭时，感测所述被选中的旁路电路的第一端与所述被选中的电阻元件的第四端之间的第二测试电压；
12.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述控制器还被配置为：在所述被选中的旁路电路关闭且所述参考信号源开启时，感测所述被选中的旁路电路的第一端与所述被选中的电阻元件的第四端之间的第二测试电压；以及
13.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述控制器包括：
14.根据权利要求13所述的电池包，其特征在于，所述补偿电路包括第二电平转换器，所述第二电平转换器通过所述第二电阻元件接收与所述被选中的电池单元相邻串联的电池单元的第三电流，并且根据所述第三电流感测所述相邻串联的电池单元的电压。
15.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述被选中的旁路电路包括平衡电路，所述平衡电路被配置为将所述被选中的电池单元的电压与耦合至所述被选中的电池单元的一组电池单元的电压进行平衡。
16.一种电池监控方法，其特征在于，包括：
17.根据权利要求16所述的电池监控方法，其特征在于，所述状态信号包括：监控电路故障信号，用于指示所述电池监控电路存在故障；其中，所述方法还包括：
18.根据权利要求16所述的电池监控方法，其特征在于，所述状态信号包括：电池故障信号，用于指示所述电池单元存在故障；其中，所述方法还包括：
19.根据权利要求16所述的电池监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
20.根据权利要求16所述的电池监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电池监控电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池监控电路，其特征在于，所述旁路电路包括平衡电路，所述平衡电路被配置为将所述电池单元的电压与耦合至所述电池单元的一组电池单元的电压进行平衡。
3.根据权利要求1所述的电池监控电路，其特征在于，所述参考信号源包括电流源，并且所述参考信号源提供的所述参考信号包括电流。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述状态信号包括：监控电路故障信号，用于指示所述电池监控电路存在故障，其中，如果所述第一测试电压在由所述参考电压确定的安全范围之外，则所述控制器生成所述监控电路故障信号。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述状态信号包括：电池故障信号，用于指示所述电池单元存在故障，其中，所述控制器还被配置为：在所述旁路电路开启且所述参考信号源关闭时，感测所述第一端与所述第四端之间的第二测试电压；
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述控制器还被配置为：在所述旁路电路关闭且所述参考信号源开启时，感测所述第一端与所述第四端之间的第二测试电压；以及
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池监控电路，其特征在于，所述控制器包括：
8.根据权利要求7所述的电池监控电路，其特征在于，所述补偿电路包括第二电平转换器，所述第二电平转换器通过所述第二电阻元件接收与所述电池单元相邻串联的电池单元的第三电流，并且根据所述第三电流感测所述相邻串联的电池单元的电压。
9.一种电池包，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述状态信号包括：监控电路故障信号，用于指示所述电池监控电路存在故障，其中，如果所述第一测试电压在由所述参考电压确定的安全范围...
【专利技术属性】
技术研发人员：栗国星，李岩，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：
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