[发明专利]动力电池故障检测方法及检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种对动力电池，尤其是由多个单独电池串联而成的动力电池组的故障检测方法，以及实现该方法的检测系统。

背景技术

现有的动力电池主要是用在混合动力车或纯电动车上，由于其具有低碳环保的优点，得到各车辆生产厂家的青睐。因此，现在以锂电池组或铁锂电池组构成的动力电池正被深入的研究，也正在被在一些车辆上试用。如纯电池的小轿车等。这种由多个电池串联而成电池组，如果其中的一个单独电池出现故障，都会影响到整个动力电池的使用，情况严重时，还会出现电池爆炸，造成人员和车辆的损伤。

为了防止上述问题的出现，人们对这种动力电池采取了一定的防范措施，如图3所示，电池组由N个单独的电池，如电池1、电池2......电池N-1、电池N组成，相对于第一个单独的电池，分别有电池1至电池N的电压检测电路，和电池1至电池N的窗口比较电路，如果其中某一个电池的电压范围不在预定的电压范围内，一般为3.0V-4.2V，则控制单元通过相应的执行元件停止该电池组的充放电或者通过报警装置报警，以达到安全的目的。每隔预定时间，电压检测电路和电压比较电路循环一次。这种检测的方法，由于预定的电压范围(3.0V-4.2V)较宽，电压较低的单独电池，假设其中某一电池的电压只有3.1V或3.2V，而大部分电池的电压确在较高值，如4.1V或4.2，都被判断为合格，可继续使用，可是，在一个电池组中，电压低的电池，往往是电池内部存在内在隐患的电池，而现有的检测电路是无法区别的。这种存在内在隐患的电池，可能会引起该电池的爆炸，继而引起该电池组其它电池的爆炸，更严重的会影响到整个车辆的寿命。而如果将预定的电压范围设置为较窄，这会引起电池组过于频繁的被停止使用，而达不到实用的效果。

发明内容

为了克服以上缺点，本发明提供一种安全性更高的动力电池故障检测方法。

本发明的另一个目的是提供一种实现上述方法的系统。

本发明的技术方案是：提供一种动力电池故障检测方法，包括如下步骤：

(1)、分别依序检测电池组中的每一节单独电池的电压值，并通过窗口比较电路进行判断该电压值是否在预定的第一阈值范围内，如果其中任意一节单独电池的电压值不在第一阈值范围内，则通过控制单元，以及执行元件切断电池组的充放电电路；或通过微控制单元(MCU)的控制电路将故障上报给上位机；或通过报警装置报警；如果所测电压值在第一阈值范围内，则进行，

(2)、将该电压值通过模/数转换器转换成数字信号后，输出给微控制单元(MCU)，暂存在微控制单元(MCU)的暂存模块内，微控制单元(MCU)通过运算，从暂存模块中挑出所有电压值中的最大电压值和最小电压值进行第二次比较，判断两者的差值是否在预定的第二阈值范围内，如果两者的差值不在第二阈值范围内，则通过微控制单元(MCU)的控制电路，以及执行元件切断电池组的充放电电路或通过微控制单元(MCU)的控制电路将故障上报给上位机；或报警装置报警；如果两者的差值在第二阈值范围内，则电池组正常工作；

(3)、每隔预定时间，重复上述第(1)步和第(2)步。

作为对本发明的改进，本发明还包括温度检测步骤，在每一单独电池的表面设有温度传感器(NTC)或/和在靠近电池组设有温度传感器(NTC)，温度检测电路通过模/数转换电路将温度传感器(NTC)的温度模似信号转换成数字信号，并输送给微控制单元(MCU)，微控制单元(MCU)判断所检测的温度值是否在预定的温度值范围内，如果温度值不在温度值范围内，则通过微控制单元(MCU)的控制电路，以及执行元件切断电池组的充放电电路或或通过微控制单元(MCU)的控制电路，以及报警装置报警；如果温度值在温度值范围内，则电池组正常工作；每隔预定温度检测时间，重复上述步骤。

本发明中，所述的执行元件是继电器或可控硅。

本发明中，所述的报警装置是声音报警装置或灯光报警装置；或者是声光报警装置，或通讯上报告警装置。

本发明还提供一种动力电池故障检测系统，包括：

与电池组的单独电池数量相等的电压检测电路，用于分别对单独电池的电压值进行检测；

与电压检测电路数量相等的窗口比较电路，用于分别对所测电压值进行比较，判断电压值是否落在预定的第一阈值范围内；

控制单元，用于当任意一节单独电池的电压值不在第一阈值范围内，则控制执行元件切断电池组的充放电电路或控制报警装置报警；

时间控制单元，用于控制电压检测的间隔预定时间；