[发明专利]电池组供电线检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种电池组供电线检测电路及方法，至少包括最高电压筛选模块、电压偏置模块、开关模块和LED指示模块，其中，最高电压筛选模块与电池组各个单体电池均相连接，用于输出电池组的最高电压；电压偏置模块与最高电压筛选模块和开关模块相连接，用于设置开关模块的偏置电压值V_bias，该偏置电压值V_bias设置为大于开关模块的启动电压V_th且小于一节电池电压V_bat；开关模块与电池组供电线和LED指示模块相连接，当供电线连接正常时，开关模块导通使LED指示模块发出指示信号；当供电线连接异常时，开关模块截止使LED指示模块不发出指示信号。本发明利用供电线PW+与电池采样线束中最高电压的关系，并通过合理设置开关模块的电压偏置实现供电线连接状态的检测。

技术领域

本发明涉及动力电池应用技术领域，尤其涉及一种电池组供电线检测装置及方法。

背景技术

由于蓄电池、超级电容等蓄电装置，光伏系统等发电装置(为了说明方便，以下都用电池、电池组代替)的单体电压和容量都较低，在大系统里难以直接使用，实际应用中往往需要多节电池串联以提高电压，多节电池并联以提高容量。由于化学特性的因素，每节单体电池都有其安全运行范围，包括电压、电流、温度、功率等参数，并且各参数的运行范围对电池的寿命有很大的影响。为了安全可靠，并且延长电池寿命，必须对电池组的各电性能参数进行管理，需要专用的电池管理系统(BMS)。BMS必须对每节单体进行实时监控，也即BMS与各单体电池之间都需要连接线，同时，电池组通过供电线给BMS提供稳定的工作电压。

电池组通常由数百个单体电池组成，导致电池连接线束众多，如图1所示，其中B₁～B_t为BMS与电池的采样连接线，PW+、PW-为BMS的供电连接线。在实际安装过程中，难免会出现电池装错、线束节点接错、线束未接上等诸多组装问题。特别是在维修服务站、梯次电池重新组装利用等场合，有很多零时工，操作工人水平参差不齐，对电池特性又不了解。电池连接线一旦接错，后续应用电路的输入电压就会出现负电压，不能正常工作，并且大概率会损坏BMS，进而引起整个系统不能正常工作。等电池组装完成，系统调试时才发现问题，排查问题和重新拆开电池箱工作量巨大。因此，在实际应用中，现场需要一个简单可靠的检测装置，在安装线束后，盖电池箱盖前马上测试线束连接的可靠性。

目前电池行业上连接线束检测，做法为：制作一个线束检测板，在线束与电池连接好后，用线束检测板与线束对插，判断线束与电池连接是否正常。检测板电路原理如图2所示，在每节电池连接线上都并联一只LED灯，并用电阻限流。当线束连接正常时，所有LED灯输入都为正电压，被点亮；当有线束连接错误时，比如B_n与B_n-1接反，LED_n输入电压变成负的，不能正常点亮。

BMS设计的电池串数为t，一般都是串数向下兼容的，供电线PW+连接在实际系统中的最高电势点，比如实际系统为t串，则PW+连接B_t，如果实际系统为n串，则PW+连接B_n。对于PW+连接线的断线检测如图3所示。PW+具体连接到哪个节点，看实际系统的电池串数而定，比如n串，连接到B_n，n+1串就连接到B_n+1。排针用短路帽跳选，n串电池，短路帽短路排针S_n；n+1串电池，短路帽短路排针S_n+1。

当电池电压采样线B₀～B_t和供电线PW+都正确时，Rp和LED_p串联的检测电路看到的电压始终为一节电池电压，LED_p被点亮；当PW+线束连接错误时，PW+电压小于等于LED_P的负极电压，LED_p熄灭。从而，可以根据LED_p是否点亮来判断供电线PW+连接是否正确。然而该技术方案仍存在以下技术问题：