[发明专利]一种锂电池包的绝缘监测电路及监测方法

说明书

一种锂电池包的绝缘监测电路及监测方法，包括电池簇、电压检测模块、采样运放电路、数字处理模块、故障报警模块、开关、等效绝缘阻抗和若干电阻；电池簇的正极和负极分别连接两个电阻；电池簇连接等效绝缘阻抗，等效绝缘阻抗分为两路，一路接地Earth，另一路与电池簇的负极分别依次连接电压检测模块、采样运放电路、数字处理模块和故障报警模块；电池簇正极侧的一个电阻与等效绝缘阻抗之间，以及电池簇负极侧的一个电阻与等效绝缘阻抗之间均设置有开关。本发明成本低，实现简单。

技术领域

本发明属于电池绝缘监测技术领域，特别涉及一种锂电池包的绝缘监测电路及监测方法。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)的是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

目前的电池管理系统一般不具有绝缘监测功能，不能实时和动态的检测电池包的绝缘情况的变化，不利于电池箱的安全使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池包的绝缘监测电路及监测方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂电池包的绝缘监测电路，包括电池簇、电压检测模块、采样运放电路、数字处理模块、故障报警模块、开关、等效绝缘阻抗和若干电阻；电池簇的正极和负极分别连接两个电阻；电池簇连接等效绝缘阻抗，等效绝缘阻抗分为两路，一路接地Earth，另一路与电池簇的负极分别依次连接电压检测模块、采样运放电路、数字处理模块和故障报警模块；电池簇正极侧的一个电阻与等效绝缘阻抗之间，以及电池簇负极侧的一个电阻与等效绝缘阻抗之间均设置有开关。

进一步的，电池簇由若干个电池组成，若干个电池串联形成电池串，若干个电池串并联形成电池簇；每个电池对机壳的绝缘阻抗电阻为R_snpn，最终等效绝缘阻抗阻值Ri为所有电池的绝缘阻抗电阻相加。

进一步的，若干电阻为电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4；电池簇正极侧的两个电阻为电阻R1和电阻R3，电池簇负极侧的两个电阻为电阻R2和电阻R4；R3、R4的阻值远小于R1、R2的阻值；开关分别设置在电阻R3及电阻R4侧面。

进一步的，电阻R3、电阻R4通过开关S1及开关S2来进行投切。

进一步的，一种锂电池包的绝缘监测电路的监测方法，包括以下步骤：

步骤1，处理器开启自检功能之后，首先闭合S1，断开S2，得到Earth对电池负极的电压采样值为UE1，电池正极对负极的电压采样值为UBAT+，并依据节点电流可列出方程公式一：

;

步骤2，断开S1,闭合S2，得到Earth对电池负极的电压采样值为UE2，并依据节点电流可列出方程公式二：

；

步骤3，列出整个电池箱体的等效绝缘电阻，得到公式三：

R_s1p1+R_s1p2+......+R_s1pn+R_s1p1+R_s1p2+......+R_s2pn+R_s2p1+R_s2p2+......+R_snpn＝R_i(公式三)；

步骤4，将公式一、二、三解方程之后得到如下的一个等效绝缘阻抗值公式四：