[发明专利]一种带振动和温湿度检测的锂电池组分布式检测方法

说明书

技术领域

本发明属于一种锂电池组分布式检测方法，具体的说是一种带振动和温湿度检测的锂电池组分布式检测方法。

背景技术

锂电池由于其具有高能量密度、长寿命、低自放电率、无污染等优点，迅速成为现代混合动力车研发的热点。混合动力对蓄电池电压的要求多在300～400V之间，也有个别电动汽车由于动力的需求会使蓄电池总电压达到500多伏。一般单片锂电池充满电为3.32V以上，要达到几百伏动力源需要一百多片锂电池单片串联，锂电池系统在运行过程中由于各种内部或者外部的原因可能会使锂电池单片工作出现异常，从而影响整个锂电池系统的性能与安全，为了确保锂电池的正常工作并评估其性能，应对运行参数进行实时监控。在应用于混合动力系统的过程中，很多常见因素会影响锂电池工作，如由路面崎岖、撞车、翻车等引起的车体内锂电池振动可能会致使电池系统工作性能受到影响；锂电池组在工作过程中会因为发热在电池箱内形成一定的温度梯度，当温度过高时会使电池的性能严重下降，甚至烧毁电池；锂电池中水分的存在不但能够导致锂电池电解液中锂盐的分解并对正负极材料、集流体都有一定的腐蚀破坏作用，而且也导致电池循环性能及安全性能降低，水分子过高也会造成电池容量衰减。因此振动状况、温湿度信息的检测也是锂电池的检测中非常重要的部分。

一种带振动和温湿度检测的锂电池组分布式检测方法作为一种新型的锂电池组检测方法，在传统的检测方式中不仅加入了极为重要的振动和温湿度的检测而且在电压检测上做出了改进，传统检测方式中以多个电池单体为一组组成电池模块，测量模块电压，一般模块电压有二十伏左右（以五个电池单体组成电池模块为例），电压较高，一般需要隔离才能输出到下一级，这种方式不仅不能具体的知道每片单体电池的性能（只能知道电池模块的性能），而且还使检测单元更加复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单可靠、可扩展性强的带振动和温湿度检测的锂电池组分布式检测方法，以克服现有技术的不足。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种带振动和温湿度检测的锂电池组分布式检测方法，所述方法以n（n<=16）片串联的锂电池单体为一个检测单元进行测量，每个检测单元对每个锂电池单体进行检测，其特征在于：所述每个检测单元包括：继电器选通阵列、译码器选通单元、精密基准电压源电路、信号调理单元、拨码开关、微处理器MCU以及振动传感器模块和温湿度传感器模块，所述检测单元的检测方法是：微控制器MCU通过译码器控制继电器阵列中任意时刻只有1个继电器选通，被选通的锂电池单片电压信号送入信号调理单元的输入端Vin进行电压调理，信号调理单元的输出端Vout通过微控制器MCU内部A/D模块进行转换，同时微控制器MCU分别通过I²C总线和I/O口获取来自振动传感器和温湿度传感器的信息，并将这些信息通过CAN总线发送给锂电池包主控单元，每个检测单元完全相同，通过拨码开关为每个检测单元设置一个ID号用来做CAN通讯的标示符，以致于锂电池包主控单元能够区分CAN上接受的信息来自于哪个检测单元。

所述检测单元采用自供电模式，其供电电源由八块串联的锂电池供给，然后利用电源模块转换成几种需要的电压等级。

所述每个检测单元对n=16片串联的锂电池单体进行测量，检测由m片单电池串联的锂电池包时，采用N=m/16个检测单元。

所述译码器的输入端分别由微处理器MCU的I/O口控制，当译码器进行16种状态切换时，译码器的输出端依次输出为低电平，驱动继电器阵列中对应的继电器开关闭合。

所述每个检测单元中锂电池单片电压的检测，使用继电器实现对电池单体进行循环检测，在任意时刻只采集一片锂电池电压，每一个检测单元都由16个继电器组成一个继电器阵列，每片电池单片对应一个继电器，每一个继电器中含有两个单继电器，两个单继电器分别控制锂电池单片的正负极，当继电器被选通时，其对应的两个单继电器开关闭合，分别使锂电池单片的正极接调理单元输入端，锂电池单片的负极接地。