[发明专利]用于电池组中的接触点检测的方法和装置

说明书

公开了用于电池组中的接触点检测的方法和装置。该电池组可包括至少第一电池单元和第二电池单元、以及用于将第一电池单元的第一电极耦合至第二电池单元的第二电极的功率连接线。第一电池单元包括监控器，该监控器包括：发射器/接收器，用于经由通信导线与第二电池单元进行信号通信；以及耦合至该功率连接线和该通信导线的电压差检测器，用于检测该功率连接线与该通信导线之间的电压差。该监控器可在所检测到的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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。该电池组可包括至少第一电池单元和第二电池单元，以及用于将第一电池单元的第一电极耦合至第二电池单元的第二电极的功率连接线。第一电池单元可包括监控器，该监控器包括：发射器/接收器，用于经由通信导线与所述第二电池单元进行信号通信；以及耦合至该功率连接线和该通信导线的电压差检测器，用于检测该功率连接线与该通信导线之间的电压差。该监控器可在所检测到的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，接触点降级包括接触点腐蚀或接触点松动中的至少一者。

电压差检测器可被配置成在发射器/接收器正经由通信导线接收信号通信时检测电压差。经由通信导线的信号通信可发生在电流域或电压域中，并且电压差检测器可检测功率连接线与通信导线之间的DC电压差。

在一个方面，该监控器可进一步包括耦合至电压差检测器的数字电路，用于分析所检测到的电压差。在一个方面，该电池组可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来与电池组控制器通信。

在一个方面，该电压差检测器可包括比较器或模数转换器(ADC)中的至少一者。替换地，该电压差检测器可包括模数转换器(ADC)，该ADC交替地检测跨第一电池单元的两个电极的电压或者功率连接线与通信导线之间的电压差。替换地，该电压差检测器可包括施密特触发器。

在一个方面，该监控器可集成在第一电池单元内，其中该电压差检测器耦合至第一电池单元的第一电极。替换地，该监控器可在第一电池单元外部，其中该电压差检测器耦合至该功率连接线。在一个方面，该监控器可包括耦合至第一和/或第二电池单元的每个电极的电压差检测器。

在另一实施例中，公开了一种电池单元。该电池单元可包括耦合至该电池单元的电极以进行功率传输的功率连接线、以及监控器。该监控器可包括：发射器/接收器，用于进行来自/去往该监控器的信号通信；以及耦合至该功率连接线和该通信导线的电压差检测器，用于检测该功率连接线与该通信导线之间的电压差。该监控器可在所检测到的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。