一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于并聯(lián)電池組的過溫?cái)嗦窓z測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)電池單體容量小無法滿足容量需求時(shí)經(jīng)常并聯(lián)使用，當(dāng)并聯(lián)電池組內(nèi)出現(xiàn)短路故障時(shí)，容易波及整個(gè)電池組，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)起火甚至爆炸。同時(shí)，在并聯(lián)后電池組內(nèi)如果出現(xiàn)斷路故障，由于電池相互并聯(lián)，無法根據(jù)電池組端電壓檢測出斷路故障。因此，為了保證并聯(lián)電池組的可靠運(yùn)行，避免短路造成的使用危險(xiǎn)，同時(shí)能夠檢測出并聯(lián)電池組內(nèi)單體斷路數(shù)量，需要對并聯(lián)電池組結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免短路故障的同時(shí)能夠檢測出斷路電池?cái)?shù)量，為電池管理系統(tǒng)功率輸出提供參考，是我們亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有并聯(lián)電池組內(nèi)短路故障和單體斷路故障，無法根據(jù)電池組端電壓檢測確定的問題，本發(fā)明提供了一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法。
[0004]—種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，該方法是基于并聯(lián)電池組實(shí)現(xiàn)的，所述的并聯(lián)電池組包括多個(gè)并聯(lián)的電池單體單元，每個(gè)電池單體單元包含一個(gè)電池單體和一個(gè)保險(xiǎn)絲，且每個(gè)電池單體單元中的電池單體的正極和保險(xiǎn)絲的一端連接，每個(gè)電池單體單元中的電池單體的負(fù)極作為并聯(lián)電池組的負(fù)極，每個(gè)電池單體單元中的保險(xiǎn)絲的另一端作為并聯(lián)電池組的正極；
[0005]過溫?cái)嗦窓z測方法包括如下步驟:
[0006]首先，將硅膠板設(shè)置在并聯(lián)電池組正極的上表面與溫度采集電路板的下表面之間，所述的溫度采集電路板上設(shè)有多個(gè)熱敏電阻和一個(gè)采樣電阻，多個(gè)熱敏電阻并聯(lián)連接，并聯(lián)的熱敏電阻的一端接供電電源，另一端連接采樣電阻后接地，采樣電阻與并聯(lián)的熱敏電阻連接處與單片機(jī)中A/D轉(zhuǎn)換器輸入端相連，
[0007]熱敏電阻的個(gè)數(shù)與電池單體單元的個(gè)數(shù)相同，
[0008]每個(gè)電池單體的正極上方對應(yīng)設(shè)置一個(gè)熱敏電阻，
[0009]熱敏電阻用于檢測電池單體的溫度變化；
[0010]其次，單片機(jī)根據(jù)采集到的電壓對應(yīng)的溫度值檢測過溫故障，并根據(jù)采集到的電壓對應(yīng)溫度值的變化幅值，確定故障電池單體的數(shù)量，并將故障電池單體的數(shù)量存儲(chǔ)到單片機(jī)的非易失存儲(chǔ)器內(nèi)，完成對并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦返臋z測。
[0011]所述的硅膠板完全覆蓋并聯(lián)電池組的正極。
[0012]所述的電池單體為圓柱結(jié)構(gòu)的單體電池。
[0013]所述的娃膠板的厚度為2mm。
[0014]本發(fā)明帶來的有益效果是，本發(fā)明所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法可以有效的避免并聯(lián)電池組短路帶來的危害，當(dāng)短路故障出現(xiàn)時(shí)保險(xiǎn)絲直接熔斷，溫度采集電路根據(jù)采集到的溫度變化確定發(fā)生溫度變化的單體數(shù)量，從而確定發(fā)生短路后斷開的電池?cái)?shù)量。本發(fā)明方法利用少量器件和簡單電路就可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電池組故障檢測，保證并聯(lián)電池組使用安全，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，同時(shí)還可以將并聯(lián)電池組仍保持并聯(lián)的單體數(shù)量發(fā)送給電池管理系統(tǒng)，便于整體管理。
[0015]本方法適用于電動(dòng)汽車、大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)等并聯(lián)電池組應(yīng)用領(lǐng)域。
[0016]本發(fā)明的具體優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
[0017]—、本發(fā)明提出的在單體并聯(lián)成組時(shí)串接保險(xiǎn)絲，可以有效的避免短路故障帶來的安全問題。
[0018]二、本發(fā)明所提出短路過溫?cái)嗦窓z測電路，可以有效的檢測由于短路過溫造成的斷路故障，并記錄發(fā)生故障并斷開連接的單體數(shù)量。
[0019]三、本發(fā)明提供的并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，可以適用于型號(hào)為18650,32650等兩極在電池兩側(cè)的電池并聯(lián)溫度檢測。
[0020]四、本發(fā)明提出的短路過溫?cái)嗦窓z測電路成本低，微型貼片熱敏電阻體積小價(jià)格便宜，可以滿足大批量電池并聯(lián)時(shí)的應(yīng)用需求。
【附圖說明】
[0021]圖1是【具體實(shí)施方式】一中，并聯(lián)電池組、硅膠板和溫度采集電路板的相對位置關(guān)系圖；
[0022]圖2為溫度采集電路板的電路連接關(guān)系圖；
[0023]圖3是單片機(jī)循環(huán)檢測多路選擇開關(guān)中每個(gè)并聯(lián)電池組的A/D輸入信號(hào)的電路連接關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]【具體實(shí)施方式】一:參見圖1和2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，該方法是基于并聯(lián)電池組I實(shí)現(xiàn)的，所述的并聯(lián)電池組I包括多個(gè)并聯(lián)的電池單體單元，每個(gè)電池單體單元包含一個(gè)電池單體和一個(gè)保險(xiǎn)絲，且每個(gè)電池單體單元中的電池單體的正極和保險(xiǎn)絲的一端連接，每個(gè)電池單體單元中的電池單體的負(fù)極作為并聯(lián)電池組I的負(fù)極，每個(gè)電池單體單元中的保險(xiǎn)絲的另一端作為并聯(lián)電池組I的正極；
[0025]過溫?cái)嗦窓z測方法包括如下步驟:
[0026]首先，將硅膠板2設(shè)置在并聯(lián)電池組I正極的上表面與溫度采集電路板3的下表面之間，所述的溫度采集電路板3上設(shè)有多個(gè)熱敏電阻3-1和一個(gè)采樣電阻3-2，多個(gè)熱敏電阻3-1并聯(lián)連接，并聯(lián)的熱敏電阻的一端接供電電源，另一端連接采樣電阻3-2后接地，采樣電阻3-2與并聯(lián)的熱敏電阻連接處與單片機(jī)中A/D轉(zhuǎn)換器輸入端相連，
[0027]熱敏電阻3-1的個(gè)數(shù)與電池單體單元的個(gè)數(shù)相同，
[0028]每個(gè)電池單體的正極上方對應(yīng)設(shè)置有一個(gè)熱敏電阻3-1，
[0029]熱敏電阻3-1用于檢測電池單體的溫度變化；
[0030]其次，單片機(jī)根據(jù)采集到的電壓對應(yīng)的溫度值檢測過溫故障，并根據(jù)采集到的電壓對應(yīng)溫度值的變化幅值，確定故障電池單體的數(shù)量，并將故障電池單體的數(shù)量存儲(chǔ)到單片機(jī)的非易失存儲(chǔ)器內(nèi)，完成對并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦返臋z測。
[0031]本實(shí)施方式，當(dāng)電池單體出現(xiàn)短路故障時(shí)，首先電池短路產(chǎn)生熱量，將電池單體正極的保險(xiǎn)絲熔斷，電池單體正極溫度變化被隔著硅膠板的熱敏電阻采集到，形成阻值的變化，引起整個(gè)并聯(lián)電池組I的阻值變化，從而影響A/D采集輸入到單片機(jī)的電壓變化，根據(jù)電壓變化幅值判斷故障斷開電池?cái)?shù)量，每當(dāng)記錄到一個(gè)電壓上升超出閾值，然后回落降低到閾值以下時(shí)認(rèn)為有一個(gè)電池單體短路后斷開；根據(jù)閾值的設(shè)定不同，還可以判斷2節(jié)、3節(jié)……甚至更多節(jié)電池單體共同短路斷開的過程。
[0032]每當(dāng)有電池單體短路斷開時(shí)，單片機(jī)記錄下出現(xiàn)故障的單體數(shù)量，并存入非易失存儲(chǔ)器中，并將信息反饋給電池管理系統(tǒng)或上位機(jī)系統(tǒng)。
[0033]硅膠板2位于并聯(lián)電池組I的正極上表面與溫度采集電路板3的下表面之間，起到絕緣的作用。
[0034]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法的區(qū)別在于，所述的硅膠板2完全覆蓋并聯(lián)電池組I的正極。
[0035]本實(shí)施方式，所述的硅膠板2完全覆蓋并聯(lián)電池組I的正極，此種設(shè)置方式保證了本發(fā)明方法對并聯(lián)電池組I中所有電池單體進(jìn)行故障檢測，保證了故障檢測的準(zhǔn)確性。
[0036]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法的區(qū)別在于，所述的電池單體為圓柱結(jié)構(gòu)的單體電池。
[0037]實(shí)際應(yīng)用中通常有多個(gè)并聯(lián)電池組I串聯(lián)后使用，為此，針對并聯(lián)后串聯(lián)的情況，在電路設(shè)計(jì)時(shí)加入了多路選擇開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)并聯(lián)電池組I串聯(lián)后的故障溫度檢測。
[0038]在實(shí)際使用過程中，單片機(jī)循環(huán)檢測多路選擇開關(guān)中每個(gè)并聯(lián)電池組I的A/D輸入信號(hào)，判斷每個(gè)并聯(lián)電池組I內(nèi)是否有短路造成的開路，根據(jù)并聯(lián)電池組I的數(shù)量可以擴(kuò)展多路選擇開關(guān)的數(shù)量，具體參見圖3，圖3中η為整數(shù)。
[0039]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法的區(qū)別在于，所述的硅膠板2的厚度為2_。
[0040]本實(shí)施方式中，娃膠板2的厚度為2mm，使得導(dǎo)熱效果最佳。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，其特征在于，該方法是基于并聯(lián)電池組(I)實(shí)現(xiàn)的，所述的并聯(lián)電池組(I)包括多個(gè)并聯(lián)的電池單體單元，每個(gè)電池單體單元包含一個(gè)電池單體和一個(gè)保險(xiǎn)絲，且每個(gè)電池單體單元中的電池單體的正極和保險(xiǎn)絲的一端連接，每個(gè)電池單體單元中的電池單體的負(fù)極作為并聯(lián)電池組(I)的負(fù)極，每個(gè)電池單體單元中的保險(xiǎn)絲的另一端作為并聯(lián)電池組(I)的正極； 過溫?cái)嗦窓z測方法包括如下步驟: 首先，將硅膠板(2)設(shè)置在并聯(lián)電池組(I)正極的上表面與溫度采集電路板(3)的下表面之間，所述的溫度采集電路板(3)上設(shè)有多個(gè)熱敏電阻(3-1)和一個(gè)采樣電阻(3-2)，多個(gè)熱敏電阻(3-1)并聯(lián)連接，并聯(lián)的熱敏電阻的一端接供電電源，另一端連接采樣電阻(3-2)后接地，采樣電阻(3-2)與并聯(lián)的熱敏電阻連接處與單片機(jī)中A/D轉(zhuǎn)換器輸入端相連， 熱敏電阻(3-1)的個(gè)數(shù)與電池單體單元的個(gè)數(shù)相同， 每個(gè)電池單體的正極上方對應(yīng)設(shè)置一個(gè)熱敏電阻(3-1)， 熱敏電阻(3-1)用于檢測電池單體的溫度變化； 其次，單片機(jī)根據(jù)采集到的電壓對應(yīng)的溫度值檢測過溫故障，并根據(jù)采集到的電壓對應(yīng)溫度值的變化幅值，確定故障電池單體的數(shù)量，并將故障電池單體的數(shù)量存儲(chǔ)到單片機(jī)的非易失存儲(chǔ)器內(nèi)，完成對并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦返臋z測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，其特征在于，所述的硅膠板(2)完全覆蓋并聯(lián)電池組(I)的正極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，其特征在于，所述的電池單體為圓柱結(jié)構(gòu)的單體電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，其特征在于，所述的硅膠板(2)的厚度為2mm。
【專利摘要】一種并聯(lián)電池組過溫?cái)嗦窓z測方法，屬于并聯(lián)電池組的過溫?cái)嗦窓z測領(lǐng)域。解決現(xiàn)有并聯(lián)電池組內(nèi)短路故障和單體斷路故障，無法根據(jù)電池組端電壓檢測確定的問題。該方法是基于并聯(lián)電池組實(shí)現(xiàn)的，所述的并聯(lián)電池組包括多個(gè)并聯(lián)的電池單體單元，每個(gè)電池單體單元包含一個(gè)電池單體和一個(gè)保險(xiǎn)絲，電池單體與保險(xiǎn)絲串聯(lián)連接，當(dāng)有電池單體過流短路時(shí)保險(xiǎn)熔斷，將故障電池從并聯(lián)電池組中斷開，硅膠板設(shè)置在并聯(lián)電池組正極的上表面與溫度采集電路板的下表面之間，每個(gè)電池單體的正極上方隔著硅膠板設(shè)有一個(gè)熱敏電阻檢測每個(gè)電池單體溫度變化，當(dāng)檢測到有過溫電池時(shí)記錄斷路電池?cái)?shù)量。適用于電動(dòng)汽車、大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)等并聯(lián)電池組應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】G01R31/02, G01R31/36
【公開號(hào)】CN105589045
【申請?zhí)枴緾N201510938073
【發(fā)明人】朱春波, 孫金磊, 王智揚(yáng), 宋凱, 魏國, 逯仁貴
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月10日