[发明专利]一种电池管理被动均衡失效诊断电路

说明书

本发明涉及储能元件管理技术领域，公开了一种电池管理被动均衡失效诊断电路，主电路和若干个电池管理子电路，各个电池管理子电路之间并联连接且均与主电路连接，每个电池管理子电路均包括电池模块、电池采样比较模块、均衡控制模块、均衡放电模块和均衡检测模块。本发明通过均衡检测模块检测均衡放电模块是否正常执行均衡控制模块的指令，在均衡放电模块未正常执行指令时进行诊断，并且能够将均衡失效故障信息上传通知工作人员及时进行处理，以在整个电池管理被动均衡失效诊断电路运行状态下实时进行均衡状态的检测，真正做到采样、控制、反馈一体，实现了均衡功能的安全有效；均衡检测模块还能够防止电流反向进入均衡放电模块。

技术领域

本发明涉及储能元件管理技术领域，具体为一种电池管理被动均衡失效诊断电路。

背景技术

随着科技的飞速发展，高能量密度、无污染的电池应用越来越广泛。然而，由于功率需求量非常大，单个电池无法满足人们的需求，因此，出现了由多个单体电芯串联组成的多串电池包。电池在串联使用时，由于制造工艺等的限制，在同一电池包中的若干个单体电芯在实际充放电的过程中会产生容量不平衡差异，导致成组后的电池组可用容量变小。在充电时，电压偏高的电池单体会导致充电过程提前终止，充电容量变小；放电时，电压偏低的电池单体会导致放电过程提前终止，放电容量减小。为了改善电池的一致性，目前比较有效的方法是对电池单体进行均衡，将电压高的单体进行放电，对电压低的单体进行充电。现阶段主要的有两种均衡技术：被动均衡和主动均衡。其中，被动均衡电路一般包括串联的均衡电阻和均衡开关，被动均衡电路再与单体电池并联，采用电池控制芯片控制均衡开关的通断，由均衡电阻产热，消耗掉多余的电量，实现电池一致性的均衡。

而被动均衡电路的失效存在开路、短路，可能导致无法实现均衡功能，或一直放电甚至过放电引起的漏液短路起火等极端灾害，为了解决这种问题，通常需要在应用中对被动均衡电路进行诊断，而现有的诊断电路中无法准确可靠的进行诊断，且在实际应用中实施性甚微，难以保障电池组长期稳定运行。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电池管理被动均衡失效诊断电路，具备诊断精准，均衡安全有效等优点，解决了现有的诊断电路中无法准确可靠的进行诊断难以保障电池组长期稳定运行的问题。

为解决上述现有的诊断电路中无法准确可靠的进行诊断难以保障电池组长期稳定运行的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电池管理被动均衡失效诊断电路，包括：主电路和若干个电池管理子电路，各个电池管理子电路之间并联连接且均与主电路连接，每个电池管理子电路均包括电池模块、电池采样比较模块、均衡控制模块、均衡放电模块和均衡检测模块；在一个所述电池管理子电路中，所述电池采样比较模块用于检测电池模块的电压状态，并且将电压状态与所述电池采样比较模块内部预设的电压阈值进行比较，判断当前的电池模块是否需要均衡，当电池模块需要均衡时向所述均衡控制模块持续发出均衡信号；所述均衡控制模块在接收到均衡信号后，控制所述均衡放电模块与所述电池模块之间接通，在所述均衡控制模块不再接收到均衡信号后，控制所述均衡放电模块与所述电池模块之间断开；所述均衡放电模块能够在与所述电池模块之间接通后，对所述电池模块输出的电压进行均衡，将从该电池管理子电路中输出的电压与其余的电池管理子电路的输出电压保持一致；所述均衡检测模块用于检测所述均衡放电模块是否正常执行所述均衡控制模块的指令，检测均衡放电模块是否在持续放电，并防止电流反向进入所述均衡放电模块，对所述均衡放电模块提供保护。

优选地，所述电池采样比较模块包括数模转换单元和电压比较单元，所述数模转换单元用于对电池模块的输出电压进行采样获取到采样电压，所述电压比较单元用于将采样电压与预设的电压阈值进行比较，当采样电压大于预设的电压阈值时，向所述均衡控制模块持续发出均衡信号。