[发明专利]一种锂电池包的绝缘监测电路及其监测方法

说明书

一种锂电池包的绝缘监测电路及其监测方法，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、双刀单掷开关、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；电池簇正极侧的两个电阻与等效绝缘阻抗之间，以及电池簇负极侧的两个电阻与等效绝缘阻抗之间均设置有双刀单掷开关。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其监测方法。

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其监测方法，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、双刀单掷开关、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；电池簇正极侧的两个电阻与等效绝缘阻抗之间，以及电池簇负极侧的两个电阻与等效绝缘阻抗之间均设置有双刀单掷开关。

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。

进一步的，R1、R3通过S1来投切，R2、R4通过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，S1由R1切换到R3，S2保持接到R2，通过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+，依据节点电流方程，得到公式一：

步骤2，复位S1，接回R1，S2切换，接到R4上，通过Earth对电池负极的电压采样值为UE2，依据节点电流方程，得到公式二：

步骤3，列出整个电池箱体的等效绝缘电阻，得到公式三：

步骤4，将公式一、二、三解方程之后可以得到如下的一个公式四：

步骤5，通过公式四的结果与程序内设定的保护阈值比较，以此来判断电池箱体是否发生绝缘故障；

步骤6：处理器处理完监测信号之后，如果有绝缘监测故障，处理器将绝缘监测故障信号，传送给主机，以此来提醒相关的工作人员做检查。