[发明专利]一种锂电池单体电压检测方法

说明书

技术领域

本发明属于锂电池检测技术领域，具体涉及一种锂电池单体电压检测方法及装置。

背景技术

随着纯电动车及混合动力车的发展，作为重要储能设备的串联电池组是影响整车性能的一个关键因素。延长电池寿命，提高电池的使用效率是电动汽车商品化、实用化的关键。由于水桶效应的存在，串联电池组的整体性能取决于电池组中性能最差的单体电池，为了能够对串联电池组的能量使用进行有效管理，需要实时监视串联电池组中的单体电池状态。在表征电池状态的参数中，电池的端电压最能体现其工作状态，因此精确采集电池组中各个单体电池的电压十分重要。

当前的锂电池单体电压采集方法最常用的是飞电容方案，该方案的关键器件为电容和继电器，电动汽车的电压等级较高，串联的锂电池单体数目少则40个，多则100多个。基于这种方案，如果采样电路不分组，所用芯片数量最少，即便不考虑价格因素，也难以选到满足要求的通用的固态继电器；若对锂电池单体进行分组，虽然电路能够模块化，但是功能单一、体积庞大，不符合车载控制器重量轻、体积小的特点。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种简单可靠、性能优越的锂电池单体电压检测方法及装置。

本发明采用的技术方案是：一种锂电池单体电压检测方法，包括以下步骤：

（1）、每片锂电池管理芯片LTC6803检测多节锂电池，多片锂电池管理芯片LTC6803之间级联后与单片机串联；

（2）、对每片锂电池管理芯片LTC6803分别自检，若有一片锂电池管理芯片LTC6803不正常则报警硬关断，否则继续；

（3）、每片锂电池管理芯片LTC6803检测并采集与其连接的所有锂电池的单体电压，采集后发送给与其级联的上一级锂电池管理芯片LTC6803；

（4）、每片锂电池管理芯片LTC6803检测并采集其内部温度，采集后发送给与其级联的上一级锂电池管理芯片LTC6803；

（5）、单片机读取锂电池管理芯片LTC6803中采集的所有锂电池的单体电压，并判断单体电压是否正常更新，若是则继续，否则返回步骤（2）；

（6）、单片机读取每片锂电池管理芯片LTC6803的内部温度，并判断内部温度是否＞85℃，若是则硬关断，否则返回步骤（3）。

进一步地，所述步骤（1）中单片机上串联有两个菊花链，两个菊花链之间通过开关连接，所述两个菊花链分别包括多片级联的锂电池管理芯片LTC6803。

进一步地，所述步骤（3）中锂电池管理芯片LTC6803每40-60毫秒采集一次单体电压，每次采集的时间为10-15毫秒。

进一步地，所述步骤（4）中锂电池管理芯片LTC6803每隔1-1.5秒采集一次内部温度，每次采集的时间为3-5毫秒。

更进一步地，所述步骤（5）中单片机判断单体电压是否正常更新的方法为：将所有锂电池的单体电压相加得到总电压，判断总电压是否与上一次的总电压相等，若不等，说明单体电压是正常更新；若总电压相等，则判断当前电流是否为0，若电流为0则表示总电压维持不变是正常的，即说明单体电压是正常更新；若电流不为0，则返回步骤（3），并记录返回次数，当返回次数大于20时，再返回步骤（2）。

在车载环境下，判断单体电压是否正常更新即是判断每次检测的单体电压是否与上一次检测的电压相等，从而确定每次检测的单体电压是否是正确的电压。上述的当前电流为电池包的工作电流，电流为0说明锂电池没有充放电、不为0说明锂电池正在充放电。当锂电池充放电时，当前锂电池管理芯片LTC6803内部检测到的单体电压数据若保持不变，就需要重新检测。

判断检测的总电压是否与上一次的总电压相等，不相等说明检测的是当前锂电池充放电时的电压，即检测的是正确的电压，可直接继续后面步骤；相等说明检测的单体电压可能为当前锂电池没有充放电时的电压，也可能当前锂电池正在充放电，采集到的为上一次的单体电压，这时就需要再次判断。

而判断总电压相等时锂电池是否充放电，需要通过检测锂电池包内部的电流，通过判断电流是否为0来确定锂电池是否在充放电。若电流为0则表示检测的是锂电池没有充放电时的电压，即总电压维持不变是正常的；若电流不为0，则说明当前锂电池正在充放电，检测的结果不准确，返回重新检测。当返回重新检测的次数大于20次，即连续20次检测锂电池都处于充放电状态时，说明锂电池管理芯片LTC6803已溢出，需要调用初始化模块，对锂电池管理芯片LTC6803重新自检。