專利名稱：一種可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置及采樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組的采樣裝置及方法，尤其涉及一種可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置及采樣方法。
背景技術(shù)：
電池組作為一種提供電能的裝置已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而電池組的性能參數(shù)(電流、電壓、溫度等)時刻表征著電池組的使用狀態(tài)情況，需要實時了解電池組的當(dāng)前使用狀態(tài)，因此電池組的監(jiān)控系統(tǒng)或者管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，對電池組的一些信息進(jìn)行實時采樣和監(jiān)控，因此，如果電池組內(nèi)部的采樣線發(fā)生斷線，就不能保證實時正確的傳遞電池狀態(tài)信息，整個使用電池組的系統(tǒng)可能就會受到威脅。目前的電池監(jiān)控系統(tǒng)對電池電壓的采樣一般有兩種一種是非隔離的采樣模式， 即電池和電池監(jiān)控系統(tǒng)之間有電氣連接，一種是隔離的采樣模式，即電池和電池監(jiān)控系統(tǒng)之間不存在電氣連接。而電池組的非隔離采樣模式的耐壓值比較低，對監(jiān)控電池組中單體電池的總數(shù)量比較少，不便于擴(kuò)展；電池組的隔離采樣模式的耐壓值比較高，但是相對成本就比較高。而且不論以上的哪種采樣方式，雖然都能夠?qū)崿F(xiàn)對電池組的電壓監(jiān)控功能，但是在電池組的采樣線斷線的情況下，可能會有電壓誤報的危險發(fā)生，因為對電池組的采樣即對每節(jié)單體電池都進(jìn)行采樣，如果第二節(jié)單體電池的采樣線斷線，則系統(tǒng)會保留第一節(jié)單體電池的電壓值，即系統(tǒng)會誤認(rèn)為第一節(jié)電池的電壓值就是第二節(jié)單體電池的電壓值，即傳統(tǒng)的對電池組的采樣對每節(jié)單體電池的采樣都是一個正的電壓值，假如系統(tǒng)采集的第1 節(jié)單體電池兩端的電壓為3V，如果第2節(jié)單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線，系統(tǒng)采集的第2 節(jié)單體電池兩端的電壓就會默認(rèn)為所存儲的第1節(jié)單體電池兩端的電壓值3V，因此存在誤報的可能；即使系統(tǒng)能夠判斷出斷線問題，所需的時間是比較長的，現(xiàn)有的一種方法是每次采樣后通過附加的電路對本次采樣進(jìn)行處理然后再進(jìn)行下一次采樣，這樣雖然通過附加電路能夠判斷出采樣線斷線問題這樣將造成采樣時間增長，增大了電池組使用的危險性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中不能及時判斷電池組中采樣線斷線，且采樣時間長的問題，提供一種可快速判斷電池組中采樣線斷線，有效縮短采樣時間的電池組采樣線斷線的采樣裝置及采樣方法。一種可判斷電池組采樣線斷線的采樣裝置，包括隔離選通模塊、信號處理模塊、AD 轉(zhuǎn)換模塊及控制模塊；所述隔離選通模塊，用于根據(jù)控制模塊的指令接通電池組中每節(jié)單體電池兩端的采樣線；所述信號處理模塊，用于采集并處理每節(jié)單體電池兩端的電壓信號；所述AD轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述處理后的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；控制模塊，用于控制隔離選通模塊依次接通電池組中每節(jié)單體電池兩端的采樣線，并接收所述AD轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的數(shù)字信號，進(jìn)行分析判斷采樣線是否發(fā)生斷線；所述隔離選通模塊、信號處理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊依次電連接；其中，所述隔離選通模塊包括n+1個選通開關(guān)Kp K2、……、ΚΧ(1彡χ彡η，χ為整數(shù))、……、κη、κη+1，η為單體電池的節(jié)數(shù)，所述每個選通開關(guān)的控制端分別與所述控制模塊電連接，所述電池組沿第1節(jié)單體電池到第η節(jié)單體電池方向上的η+1條采樣線分別與1 號開關(guān)&、2號開關(guān)Κ2、……、χ號開關(guān)Κχ、……、η號開關(guān)&及11+1開關(guān)Klri的一端依次對應(yīng)連接，所述編號為奇數(shù)的開關(guān)的另一端相互連接形成第一節(jié)點Α，所述編號為偶數(shù)的開關(guān)的另一端相互連接形成第二節(jié)點B，所述第一節(jié)點A通過第一采樣信號線與信號處理模塊連接，所述第二節(jié)點B通過第二采樣信號線與信號處理模塊連接。本發(fā)明還提供一種可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，包括以下步驟系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)清零；采集第1節(jié)單體電池至第η節(jié)單體電池兩端的電壓信號；將所述電壓信號進(jìn)行處理并分析判斷所述電池組的采樣線是否斷線；其中，正向采集奇數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號，反向采集偶數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號。以上技術(shù)方案中，通過設(shè)置隔離選通模塊，利用η+1個選通開關(guān)1號開關(guān)Kl、2號開關(guān)Κ2、……、χ號開關(guān)Κχ(1彡χ彡η，χ為整數(shù))、……、η號開關(guān)Κη、η+號開關(guān)Κη+1，η 為單體電池的節(jié)數(shù)，將電池組沿第1節(jié)單體電池到第η節(jié)單體電池方向上的η+1條采樣線分別與1號開關(guān)&、2號開關(guān)Κ2、……、χ號開關(guān)Κχ、……、η號開關(guān)Kn及η+1號開關(guān)Klri的一端依次對應(yīng)連接，通過控制選通開關(guān)1號開關(guān)K1與2號開關(guān)Κ2、2號開關(guān)K2與3號開關(guān) Κ3、……、η號開關(guān)Kn與η+1號開關(guān)Κη+1依次閉合實現(xiàn)正向采集奇數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號，反向采集偶數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號，通過分析所采集的電壓信號來判定電池組的采樣線是否發(fā)生斷線。與傳統(tǒng)的電池組的采樣裝置只采用采集單體電池的正向電壓相比較，整個方案不存在誤報電壓的可能，也不需要附加的電路來對采樣線進(jìn)行單獨檢測， 系統(tǒng)可根據(jù)本次檢測的電壓信號與上次存儲的電壓信號進(jìn)行比較，迅速得出采樣線是否發(fā)生異常，有效縮短了對電池組信息采集的時間，并有效提高了電池組的使用安全性。


圖1是本發(fā)明可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置一種實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置一種實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置一種實施例的工作流程圖；圖4是本發(fā)明可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置一種實施例的控制模塊輸出的電池組采樣線未發(fā)生斷線時的信號圖；圖5是本發(fā)明可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置一種實施例的控制模塊輸出的電池組第3節(jié)單體電池發(fā)生斷線時的信號圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。如圖1所示，一種可判斷電池組1采樣線斷線的采樣裝置，包括隔離選通模塊2、信號處理模塊3、AD轉(zhuǎn)換模塊4及控制模塊5 ；所述隔離選通模塊2，用于根據(jù)控制模塊5的指令依次接通電池組1中每節(jié)單體兩端的采樣線；所述信號處理模塊3，用于采集并處理每節(jié)單體電池兩端的電壓信號；所述AD轉(zhuǎn)換模塊4，用于將所述處理后的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；控制模塊5，用于控制隔離選通模塊⑵依次接通電池組⑴中每節(jié)單體電池兩端的采樣線，并接收所述AD轉(zhuǎn)換模塊4發(fā)送的數(shù)字信號，進(jìn)行分析判斷采樣線是否發(fā)生斷線；所述隔離選通模塊2、信號處理模塊3、AD轉(zhuǎn)換模塊4依次電連接；結(jié)合圖2所示，所述隔離選通模塊2包括n+1個選通開關(guān)K1J2、……、KX (1彡χ彡η， χ為整數(shù))、……、Κη、Κη+1，η為單體電池的節(jié)數(shù)，此處η為大于等于的整數(shù)，當(dāng)然η的具體取值可以根據(jù)電池組的實際應(yīng)用場合決定，如果用在電動或者混合動力車上的電池組，η的取值可能從1到幾百不等；如果是用到儲能電站上的電池組，則η的取值可能從1到幾萬不等。所述每個選通開關(guān)的控制端分別與所述控制模塊5電連接。作為一種現(xiàn)有的設(shè)計，電池組沿第1節(jié)單體電池到第η節(jié)單體電池的方向上分布有n+1條采樣線，所述n+1條采樣線分布于電池組中單體電池的之間，每相鄰兩條采樣線之間設(shè)有一節(jié)單體電池，所述采樣線用于實時檢測電池組和每節(jié)單體電池兩端的電信號，如果其中的一條或者幾條采樣線出現(xiàn)故障發(fā)生斷線，那么對電池組或者單體電池的電信號的采集就會出現(xiàn)誤差，嚴(yán)重時，可能燒毀電池。本發(fā)明中，沿第1節(jié)單體電池到第η節(jié)單體電池方向上的n+1條采樣線分別與1 號開關(guān)&、2號開關(guān)K2、……、χ號開關(guān)Κχ、……、η號開關(guān)Kn及n+1號開關(guān)Klri的一端依次對應(yīng)連接，編號為奇數(shù)的開關(guān)的另一端相互連接形成一第一節(jié)點A，編號為偶數(shù)的開關(guān)的另一端相互連接形成第二節(jié)點B，所述第一節(jié)點A通過第一采樣信號線6與信號處理模塊3 連接，所述第二節(jié)點B通過第二采樣信號線7與信號處理模塊3連接。本方案中當(dāng)對單體電池進(jìn)行采樣時，設(shè)單體電池的正極連接第一采樣信號線，負(fù)極連接第二采樣信號線時為正向采集該節(jié)單體的電池的電壓；單體電池的負(fù)極連接第一采樣信號線，正極連接第二采樣信號線時為反向采集該節(jié)單體電池的電壓；此時正向采集到的單體電池的電壓為正值，反向采集到的單體電池的電壓為負(fù)值。當(dāng)然，作為一種等效替代，可以設(shè)單體電池的正極連接第一采樣信號線，負(fù)極連接第二采樣信號線時為反向采集該節(jié)單體的電池的電壓；單體電池的負(fù)極連接第一采樣信號線，正極連接第二采樣信號線時為正向采集該節(jié)單體電池的電壓。當(dāng)1號開關(guān)K1和2號開關(guān)K2閉合時，第1節(jié)單體電池兩端的兩條采樣線被接通， 此時通過此兩條采樣線可以采集第1節(jié)單體電池兩端的電壓，然后斷開1號開關(guān)K1,閉合3 號開關(guān)K3，第2節(jié)單體電池兩端的兩條采樣線被接通，此時通過此兩條采樣線可以采集第2節(jié)單體電池兩端的電壓；同樣，直到斷開n-1號開關(guān)Klri，閉合n+1號開關(guān)Kn+1，第η節(jié)單體電池兩端的兩條采樣線被接通，通過此兩條采樣線可以采集第η節(jié)單體電池兩端的電壓。如圖2所示，當(dāng)1號開關(guān)K1和2號開關(guān)K2閉合時，所述A點的電動勢高于B點的電動勢，因此，第一采樣信號線6上的電動勢高于第二采樣信號線7上的電動勢，此時，設(shè)所采集到的電壓值為正值；當(dāng)斷開1號開關(guān)K1,閉合3號開關(guān)K3, 2號和3號開關(guān)K2、K3閉合時，所述A點的電動勢低于B點的電動勢，此時，第一采樣信號線6上的電動勢低于第二采樣信號線7上的電動勢，所采集到的電壓值為負(fù)值；即此實施例中，所有采集到的奇數(shù)節(jié)單體電池的電壓都為正值，所述采集到的偶數(shù)節(jié)單體電池的電壓都為負(fù)值，本技術(shù)方案可以根據(jù)情況做調(diào)整，如可以使采集到的偶數(shù)節(jié)單體電池的電壓值都為正值，使采集到的偶數(shù)節(jié)單體電池的電壓值都為正值。信號處理單元3將采集到的電壓信號進(jìn)行濾波處理，將雜波或者干擾波濾除，此處，信號處理單元3優(yōu)選為濾波器，如果信號強(qiáng)度太弱或者需要輸出一個正值信號，則可以根據(jù)需要添加放大器和/或除法器，這部分技術(shù)為本領(lǐng)域公知常識，因不涉及本發(fā)明的發(fā)明點在此不再贅述。AD轉(zhuǎn)換模塊4將信號處理模塊輸出的電壓信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為可方便識別的數(shù)字或者圖像信號，并將轉(zhuǎn)換后的信號傳送給所述控制模塊5，AD轉(zhuǎn)換模塊4與控制模塊5之間可以通過電連接進(jìn)行通訊或者通過隔離耦合進(jìn)行高速通訊?？刂颇K5用于接收AD轉(zhuǎn)換模塊4發(fā)送的轉(zhuǎn)換后的信號，例如，當(dāng)控制模塊5控制1號開關(guān)K1和2號開關(guān)K2閉合時，所述A點的電動勢高于B點的電動勢，信號處理單元 2采集第1節(jié)單體電池的電壓后經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換模塊4進(jìn)行轉(zhuǎn)換，此處假設(shè)每節(jié)單體電池的電壓為3V，則控制模塊5接收到一個正的3V的數(shù)字或者圖像信號，并存儲此電壓信號；如圖 4所示，然后控制模塊5控制1號開關(guān)K1斷開，控制3號開關(guān)K3閉合，所述A點的電動勢低于B點的電動勢，信號處理單元2采集第2節(jié)單體電池的電壓后經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換模塊4進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后控制模塊5得到一個負(fù)的3V的電壓信號；以此類推，控制模塊5控制2號開關(guān)K2 斷開，控制4號開關(guān)K4閉合，信號處理單元2采集第3節(jié)單體電池兩端的電壓，并最終控制模塊5得到一個正的3V的電壓信號，然后對于第4節(jié)單體電池，控制模塊5最終得到一個負(fù)的3V的電壓信號，即，對于奇數(shù)節(jié)單體電池，控制模塊5最終會得到一個正的3V的電壓信號；對于偶數(shù)節(jié)單體電池，控制模塊5最終會到的一個負(fù)的3V的電壓信號；而且控制模塊會存儲前一次的電壓信號，如果下一次沒有接收到電壓信號的話，那么控制模塊默認(rèn)下一次的電壓為前一次的電壓值。如圖5所示，如果電池組1中第3節(jié)單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線，那么信號處理單元2就采集不到第3節(jié)單體電池兩端的電壓信號，此時控制模塊5就接收不到第3節(jié)單體電池兩端的電壓信號，此時，控制模塊5默認(rèn)本次的電壓信號為上次所存儲的第2節(jié)單體電池的電壓信號，即控制模塊5默認(rèn)本次的電壓信號為負(fù)的3V，也就是說控制模塊每次得到AD轉(zhuǎn)換模塊4轉(zhuǎn)換的電壓信號后都會與上次存儲的電壓信號進(jìn)行比較，如果本次的電壓信號與上次存儲的電壓信號相同則表明本次對應(yīng)的單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線，控制單元就會發(fā)生報警，警示相關(guān)人員進(jìn)行維修。即本發(fā)明通過正反向交替采集電池組1的單體電池的電壓，并進(jìn)行比較，如果本次得到的電壓信號的極性與上次的采集并存儲的電壓信號的極性相同，那么就可以及時準(zhǔn)確地判斷所對應(yīng)的單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線，同時有效縮短了對電池組信息采集的時間。優(yōu)選地，控制模塊4采用FREESCALE公司的MC9S12XET256芯片，也可以采用具有類似功能的其他芯片。以上技術(shù)方案中，檢測每相鄰兩節(jié)單體電池的檢測相隔時間根據(jù)裝置本身的參數(shù)和性能決定，即根據(jù)整個裝置采集并分析單獨一節(jié)單體電池兩端的電壓的時間來確定。如圖3所示，本發(fā)明還提供一種上述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，包括以下步驟系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)清零；采集第1節(jié)單體電池至第η節(jié)單體電池兩端的電壓信號；將所述電壓信號進(jìn)行處理并分析判斷所述電池組的采樣線是否斷線；其中，正向采集奇數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號，反向采集偶數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號。設(shè)沿單體電池的正極到負(fù)極為正向，那么沿單體電池的負(fù)極到正極就為反向，此時沿正向采集到的單體電池兩端的電壓為正值，沿反向采集到的單體電池兩端的電壓為負(fù)值；那么，設(shè)沿單體電池的負(fù)極到正極為正向，那么沿單體電池的正極到負(fù)極就為反向，此時沿正向采集到的單體電池兩端的電壓就為負(fù)值，沿反向采集到的單體電池兩端的電壓就為正值。本方案中設(shè)單體電池的正極到負(fù)極為正向。進(jìn)一步地，設(shè)置η+1個選通開關(guān)1號開關(guān)Κ”2號開關(guān)K2,……、χ號開關(guān)Kx、……、 η號開關(guān)Kn及η+1號開關(guān)Κη+1，η為單體電池的節(jié)數(shù)；將所述電池組中沿第1節(jié)單體電池到第η節(jié)單體電池方向上的η+1條采樣線分別依次對應(yīng)連接1號開關(guān)&、2號開關(guān)Κ2、……、χ號開關(guān)Κχ、……、η號開關(guān)Kn及η+1號開關(guān) Κη+1 ；控制選通開關(guān)1號開關(guān)K1與2號開關(guān)Κ2、2號開關(guān)K2與3號開關(guān)Κ3、……、η號開關(guān)Kn與η+1號開關(guān)Κη+1依次閉合且每次只控制兩個選通開關(guān)閉合，依次采集第1節(jié)單體電池至第η節(jié)單體電池兩端的電壓信號；將所述電壓信號進(jìn)行處理并分析判斷所述電池組的采樣線是否斷線。具體詳細(xì)的采樣方法如下，系統(tǒng)初始化，整個系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)清零復(fù)位后，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置變量i，變量i =i++，i = 1，此時i的初始值為1。首先會判斷變量i的值，如果是系統(tǒng)初始化后的第一次采集，那么i = 1，此時控制1號開關(guān)K1和2號開關(guān)K2閉合，信號處理模塊3采集第1節(jié)單體電池兩端的電壓，經(jīng)過處理后傳遞給AD轉(zhuǎn)換模塊4，最終控制模塊5得到一個第1節(jié)單體電池兩端的電壓U1并存儲此電壓值U1，控制模塊5判斷U1的值是否為零，如果此時U1等于零，那么控制模塊5判定第1節(jié)單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線并發(fā)出報警提示；如果U1不等于零，那么系統(tǒng)返回使變量i的數(shù)值加1后進(jìn)入下一個循環(huán)對下一節(jié)單體電池進(jìn)行檢測。此時控制模塊5控制1號開關(guān)K1斷開，同時控制3號開關(guān)K3閉合，開始對第2節(jié)單體電池進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，信號處理模塊3采集到第2節(jié)單體電池兩端的電壓信號經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換模塊4轉(zhuǎn)換后，最終控制模塊5得到第2節(jié)單體電池兩端的電壓值U2并存儲電壓值U2,控制模塊分析并比較U2與U1的關(guān)系，如果U2 = U1,則判定第2節(jié)單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線并發(fā)生出報警提示；如果U2不等于仏，則系統(tǒng)進(jìn)入下一個循環(huán)對下一節(jié)單體電池進(jìn)行檢測。然后變量i的數(shù)值又加1，系統(tǒng)首先判定i的數(shù)值是否為1，如果i的數(shù)值不為1，則控制i_l號開關(guān)IV1斷開，同時控制i+Ι號開關(guān)Kw閉合，處理模塊3采集第i節(jié)單體電池兩端的電壓信號并經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換模塊4轉(zhuǎn)換后，最終控制模塊5得到第i節(jié)單體電池兩端的電壓值Ui并存儲電壓值Ui,控制模塊5比較當(dāng)前電壓值Ui與前一次的電壓存儲值U"， 如果Ui = U—，則判定第i節(jié)單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線，控制模塊5并發(fā)出報警提示； 如果Ui的值不等于Uh的值，控制模塊會繼續(xù)比較i與η的關(guān)系，η為電池組1中單體電池的節(jié)數(shù)，如果i = n，則表明系統(tǒng)對整個電池包中所有單體電池的檢測完畢，則系統(tǒng)會進(jìn)入初始化，使其內(nèi)部的參數(shù)和數(shù)據(jù)清零復(fù)位，并重新開始對電池組1內(nèi)的單體電池進(jìn)行采樣線斷線檢測；如果變量i Φ η，系統(tǒng)進(jìn)入下一個循環(huán)對下一節(jié)單體電池進(jìn)行檢測。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置，其特征在于，所述采樣裝置包括隔離選通模塊O)、信號處理模塊(3)、AD轉(zhuǎn)換模塊(4)及控制模塊(5)；所述隔離選通模塊O)，用于根據(jù)控制模塊的指令接通電池組(1)中每節(jié)單體電池兩端的采樣線；所述信號處理模塊(3)，用于采集并處理每節(jié)單體電池兩端的電壓信號；所述AD轉(zhuǎn)換模塊G)，用于將所述處理后的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；所述控制模塊(5)，用于控制隔離選通模塊( 依次接通電池組(1)中每節(jié)單體電池兩端的采樣線，并接收所述AD轉(zhuǎn)換模塊(4)發(fā)送的數(shù)字信號，進(jìn)行分析判斷采樣線是否發(fā)生斷線；所述隔離選通模塊O)、信號處理模塊(3)、AD轉(zhuǎn)換模塊(4)依次電連接；其中，所述隔離選通模塊(2)包括n+1個選通開關(guān)(K1^K2,……、KX(1彡χ彡n，x為整數(shù))、……、Kn、Κη+1)，η為單體電池的節(jié)數(shù)，所述每個選通開關(guān)的控制端分別與所述控制模塊(5)電連接，所述電池組⑴中沿第1節(jié)單體電池到第η節(jié)單體電池方向上的n+1條采樣線分別與1號開關(guān)(K1)、2號開關(guān)(K2)、……、x號開關(guān)(Kx)、……、n號開關(guān)(Kn)及n+1 號開關(guān)(Kn+1)的一端依次對應(yīng)連接，所述編號為奇數(shù)的開關(guān)的另一端相互連接形成第一節(jié)點Α，所述編號為偶數(shù)的開關(guān)的另一端相互連接形成第二節(jié)點B，所述第一節(jié)點A通過第一采樣信號線(6)與信號處理模塊(3)連接，所述第二節(jié)點B通過第二采樣信號線(7)與信號處理模塊C3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置，其特征在于，所述信號處理模塊C3)包括一濾波器，用于對所述采集的電壓信號進(jìn)行濾波處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置，其特征在于，所述控制模塊(5)采用型號為MC9S12XET256的芯片。
4.一種可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，其特征在于，包括以下步驟系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)清零；采集第1節(jié)單體電池至第η節(jié)單體電池兩端的電壓信號；將所述電壓信號進(jìn)行處理并分析判斷所述電池組的采樣線是否斷線；其中，正向采集奇數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號，反向采集偶數(shù)節(jié)單體電池兩端的電壓信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，其特征在于，設(shè)置n+1個選通開關(guān)(K”K2、……、ΚΧ(1彡χ彡η，χ為整數(shù))、……、Κη、Κη+1)采集第1節(jié)單體電池至第η節(jié)單體電池兩端的電壓信號，η為單體電池的節(jié)數(shù)，具體步驟包括將所述電池組中沿第1節(jié)單體電池到第η節(jié)單體電池方向上的n+1條采樣線分別依次對應(yīng)連接1號開關(guān)(K1)、2號開關(guān)(K2)、……、x號開關(guān)(Kx)、……、n號開關(guān)(Kn)及n+1號開關(guān)(Kn+1)；控制選通開關(guān)1號開關(guān)(K1)與2號開關(guān)(K2)、2號開關(guān)(K2)與3號開關(guān)(K3)、……、η 號開關(guān)(Kn)與n+1號開關(guān)(Kn+1)依次閉合且每次只控制兩個選通開關(guān)閉合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，其特征在于，在采集完每節(jié)單體電池的電壓信號后，還包括以下步驟，步驟一，設(shè)置變量i，變量i = i++，i = 1 ； 步驟二，判斷i的數(shù)值是否為1;步驟三，根據(jù)i的數(shù)值控制相應(yīng)單體電池兩端的采樣線接通并判斷采樣線是否發(fā)生斷線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，其特征在于，當(dāng)i = 1時，進(jìn)入以下步驟，閉合1號開關(guān)(K1)與2號開關(guān)(K2)，采集第1節(jié)單體電池兩端的電壓Ul ；將電壓U1進(jìn)行濾波、AD轉(zhuǎn)換并存儲轉(zhuǎn)換后的電壓U1 ；分析判斷仏值的大小，并根據(jù)判斷結(jié)果判斷采樣線是否發(fā)生斷線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，其特征在于，當(dāng)U1 = 0是，則第一節(jié)單體電池兩端的采樣線發(fā)生斷線； 當(dāng)U1^O時，則返回步驟一。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，其特征在于，當(dāng)i興1時，進(jìn)入以下步驟，控制i_l號開關(guān)(U斷開，i+1號開關(guān)(Kw)閉合，采集第i節(jié)單體電池兩端的電壓Ui;將電壓Ui進(jìn)行濾波、AD轉(zhuǎn)換并存儲轉(zhuǎn)換后的電壓Ui ；分析比較Ui與上次存儲值Up1的大小，并根據(jù)分析結(jié)果判斷采樣線是否發(fā)生斷線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置的采樣方法，其特征在于，當(dāng)Ui興Ug，且i = η時，系統(tǒng)初始化并重新開始對電池組進(jìn)行采樣線斷線檢測； 當(dāng)Ui興Ug，且i < η時，返回步驟一，進(jìn)入下一個循環(huán)； 當(dāng)Ui = Ui^1時，則第i節(jié)電池兩端的采樣線發(fā)生斷線。
全文摘要
一種可判斷電池組采樣線斷線的電壓采樣裝置，包括隔離選通模塊、信號處理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊及控制模塊；其中，所述隔離選通模塊包括n+1個選通開關(guān)，n為單體電池的節(jié)數(shù)，所述每個選通開關(guān)的控制端分別與所述控制模塊電連接，所述電池組沿第1節(jié)單體電池到第n節(jié)單體電池方向上的條采樣線分別與n+1個開關(guān)一端依次對應(yīng)連接，所述奇數(shù)節(jié)開關(guān)的另一端相互連接形成一第一節(jié)點A，所述偶數(shù)節(jié)開關(guān)的另一端相互連接形成第二節(jié)點B，所述第一節(jié)點A通過第一采樣信號線與信號處理模塊連接，所述第二節(jié)點B通過第二采樣信號線與信號處理模塊連接。通過以上技術(shù)方案，可迅速得出采樣線是否發(fā)生異常，有效縮短了對電池組信息采集的時間，并有效提高了電池組的使用安全性。
文檔編號G01R31/36GK102207529SQ20101014128
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者吳文娟, 曹建航, 朱派志, 鄧林旺 申請人:比亞迪股份有限公司