[发明专利]电池均衡电路可靠性检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电池均衡电路可靠性检测系统。

背景技术

由于电池能量和端电压的限制，实际应用中通常需要采用多个电池进行串、并联组合来达到较高的电压和较大的能量。而由于电池特性的高度非线性，同时电池组中众多电池之间存在制造工艺、材质、使用环境、接线方式等差异，单个电池之间存在容量、端电压和内阻的不一致在所难免，在长期的充放电过程中，单个电池之间不一致性的加剧，会导致整组电池容量的快速衰减，甚至会导致个别电池因过充电和过放电而损坏。因此在电池的串并联使用中，电池管理系统通常会成为电池组的必备装置。电池管理系统一般由传感器、控制单元和输入输出接口组成，其中传感器用于测量电池的电压、电流和温度等。电池管理系统最基本的功能是监控电池的工作状态(如电池的电压、电流和温度)和预测电池的电池容量(SOC)，进行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池之间电压严重不平衡现象，最大限度地利用电池存储能力和提高循环寿命。

电池管理系统在对电池组中的电池进行均衡管理时，通过控制开关器件的动作来切换连接位置，从而对单个电池进行单独的充放电。但是，由于电池组串并联使用的电池数量多，并且开关动作很频繁，开关器件的随机失效风险高，使得电池管理系统的可靠性大大降低。如果一个或多个开关器件失效，相应的电池均衡功能也将失效。如果开关失效模式是在常闭状态，将导致电池通过闭合的开关进行持续的不可控的放电，使电池电压降到失效电压以下，从而导致电池的永久性损坏。

有鉴于此，确有必要提供一种电池均衡电路可靠性检测系统，以检测电池均衡电路所使用的开关器件是否损坏，提高电池系统的可靠性。

发明内容

本发明的发明目的在于：提出一种电池均衡电路可靠性检测系统，能够检测电池均衡电路所使用的开关器件是否损坏，提高电池系统的可靠性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电池均衡电路可靠性检测系统，其包括电池、电池均衡电路和可靠性检测电路；

所述电池均衡电路包括放电负载、开关器件和控制单元；所述可靠性检测电路包括电压检测判断单元；

所述放电负载和所述开关器件串联后，所组成的串联电路的两端分别连接在所述电池的正极和负极；

所述控制单元向所述开关器件发送控制信号，控制所述开关器件处于断开或闭合的状态；

所述电压检测判断单元通过检测所述放电负载两端的电压和所述电池两端的电压，判断所述开关器件是否失效。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述电压检测判断单元通过检测所述放电负载两端的电压和所述电池两端的电压，判断所述开关器件是否失效，具体包括：

当所述控制单元控制所述开关器件处于断开状态时，若所述电压检测判断单元检测到所述放电负载两端的电压为0，则判定所述开关器件正常，否则判定所述开关器件失效；

当所述控制单元控制所述开关器件处于闭合状态时，若所述电压检测判断单元检测到所述放电负载两端的电压等于所述电池两端的电压，则判定所述开关器件正常，否则判定所述开关器件失效。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述电池为电化学储能器件或设备。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述放电负载为纯阻性负载或包含阻性成分的复合型负载。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述开关器件为受控开关。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述受控开关为机械触点开关、双极结型晶体管、金属-氧化层-半导体-场效晶体管、结型场效应晶体管。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述可靠性检测电路是硬件电路，或者是硬件电路和包含了软件代码的智能芯片两者的混合体。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述可靠性检测电路还可以包括报警单元；当所述电压检测判断单元检测到所述开关器件失效时，所述报警单元发出报警信号。

作为本发明电池均衡电路可靠性检测系统的一种改进，所述电池均衡电路还包括传感器；所述传感器用于检测所述电池的电压、电流和温度信息，并将检测到的电压、电流和温度信息传送给所述控制单元；所述控制单元还用于根据接收到的电压、电流和温度信息，对所述电池进行均衡管理。