[发明专利]电池充放电测试设备线路错接的检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及电池充放电测试设备线路错接的检测装置及检测方法，检测装置包括切换开关和差分采样电路，所述切换开关为单刀双掷开关，数量为两个，包括正切换开关和负切换开关，正切换开关的输出端接入差分采样电路的电池采样输入正端，第一输入端为正采样线连接端，第二输入端为正功率线连接端，负切换开关的输出端接入差分采样电路的电池采样输入负端，第一输入端为负采样线连接端，第二输入端为负功率线连接端，通过电池设备的控制系统控制各切换开关的开关状态实现所需的检测模式，依据差分采样电路在相关检测模式下的输出进行接线异常的判定。本发明在不增加过多硬件设施的基础上，以相对简便的检测方法，能够判定出常见的全部5种接线异常。

技术领域

本发明涉及电池充放电测试设备线路错接的检测装置及采用这种检测装置的电池充放电测试设备线路错接的检测方法。

背景技术

随着国家“双碳”目标的提出，新能源领域得到了飞速的发展。其中，锂电池作为储能元件有着功率密度高，使用寿命长，响应速度快，安全性能好等诸多优点，在新能源领域得到了广泛的推广和应用。国内外各大锂电池厂家纷纷扩大产能，提高市场占有率，在近几年真正实现了井喷式发展。锂电的飞速发展同时也带动了其下游行业，电池充放电测试设备作为电池研发、测试、生产制造环节必不可少的设备，为电池制造商提供了大量宝贵的测试数据，获得了大量的应用。

锂电池作为高功率密度的储能元件，如在生产，测试，运输和使用过程中处置不当，是存在较高的如起火爆炸等重大安全风险的，造成财产损失甚至人员伤亡。因此，锂电池的充放电测试设备必须具备充分的风险检查，报警及保护能力，才能有效避免安全事故的发生。

锂电池在充放电测试过程中，为避免过充过放，常需要进行电压监测及阈值保护。为排除在大电流充放电产生的线路压降的影响，一般采用采样线(电池电压采样线，或称电池采样线)及功率线(电池设备功率线，或称设备功率线)的开尔文四线检测接线方式。由于需要对不同的电池设备进行测试，正负两根功率线及正负两根采样线往往需要现场操作人员手动接线。由于生产现场的复杂性及现场操作人员可能出错，该四根测试线束是存在错接风险的。如对这种错接风险置之不理的话，有可能造成电池及测试设备的损坏，甚至安全事故的发生。

尽管通常会对测试线束进行粗细颜色等外部特征加以区分，采样线一般采用较细的信号线束，功率线为较粗线束，并采取行业通用的红正黑负原则，有效避免了一定程度上的错接风险。但依然少量存在一些错接情况的发生，常见的接线异常包括以下几种/几类：①采样线短路断路；②采样线正负反接；③功率线短路断路；④功率线正负反接；⑤功率线与采样线分别接在不同的电池组上。

基于现有检测手段，可以采用不同的技术路线实现对不同接线异常的判定。例如，采样线短路断路可通过电池充放电测试设备的控制系统所采集到的电压值进行判定，正负反接的情况也可通过在采样电路上添加直流偏置进行正负电压采集，在采样值未达到或超出设备运行范围时不运行，并提示故障，方便现场人员排查；功率线的短路断路及反接的判定常采用在功率回路上接二极管及电阻，利用二极管的单向导通特性，进行故障判定。上述第5种接线异常，也就是功率线与采样线分别接在不同的电池组上，则判定较为复杂，一般常用注入电压源的方式，检测正功率线与正采样线、负功率线与负采样线是否构成回路进行判定。

目前尚无能够对上述各种接线异常进行判定及实施对应保护措施的检测装置，上述针对不同接线异常的检测构思/检测方法都只能实现单一或部分保护功能，都存在一定的局限性。要在同一检测装置上实现对上述各种接线异常的全覆盖保护，需要在现有能够判定部分检测异常的检测装置上分别添加其他异常检测的硬件软件检测电路及保护逻辑控制，这无疑增加了制造成本及研发工作量。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了电池充放电测试设备线路错接的检测装置及采用这种检测装置的电池充放电测试设备线路错接的检测方法(或称检测策略)，以期在不增加过多硬件设施的基础上，以相对简便的检测方法，判定出所存在的接线异常。