本實用新型屬于電池檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單體電池成組后的電流場檢測電路。

背景技術(shù)：

隨著人們對于未來化石燃料枯竭的憂慮及環(huán)保意識的提高，人們對使用綠色清潔能源的需求越來越高。而電能，由于它在現(xiàn)代工業(yè)中獨(dú)特的地位及使用時幾乎是零污染，讓越來越多的人們看到了零排放的純電動汽車市場前景及其獨(dú)特優(yōu)勢。

由于單個動力電池容量有限，所以電動汽車使用的動力電池需要通過多串多并的方式組成一個大容量的電池模組，然后由若干電池模組串聯(lián)組合成電池包使用。目前在電池組生產(chǎn)時，只對單體電池進(jìn)行分容配檔，在單體電池組成電池模組后沒有進(jìn)行任何檢測，直到電池包生產(chǎn)出來之后才做最后的測試。這時候若發(fā)現(xiàn)有不良則需要拆箱甚至拆電池模組，工作量大、費(fèi)時、效率低。

具體來說，電池包中包含的電池模組是由若干組串聯(lián)的單體電池并聯(lián)組成。在生產(chǎn)電池模組的時候，因為沒有對電池模組的電流場進(jìn)行檢測，很有可能存在各單串電池之間負(fù)荷分布不均勻，導(dǎo)致其中某組串聯(lián)的單體電池負(fù)荷過大。在電池包生產(chǎn)出來之后，若沒有發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，使用時會使得電池過早疲勞老化，縮短了使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種單體電池成組后的電流場檢測電路，旨在提供一種在組合成電池模組后，可對電池模組的每串單體電池進(jìn)行電流檢測的電路。

本實用新型提供了一種單體電池成組后的電流場檢測電路，所述電流場檢測電路用于對電池模組進(jìn)行電流檢測，所述電池模組包含N組單體電池，所述N組單體電池之間并聯(lián)，每組單體電池包括M個串聯(lián)的單體電池；所述電流場檢測電路包括：

N個采樣電阻、N個放大器、MCU；

所述N個采樣電阻分別與所述電池模組的N組單體電池一一對應(yīng)串聯(lián)；

所述N個放大器的同相輸入端和反相輸入端分別連接各自所對應(yīng)的采樣電阻的兩端，用于在電池模組充放電時將經(jīng)過N個采樣電阻兩端的電壓分別放大后輸出；

所述MCU與所述N個放大器的輸出端連接，用于將輸出的電壓轉(zhuǎn)換成電流，并將N路電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，分別與電流標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，若某路電流與其差值超過預(yù)設(shè)值，則判斷出與該路電流對應(yīng)的該串單體電池不合格。

進(jìn)一步地，所述電流場檢測電路還包括CAN通訊電路和顯示器；

所述CAN通訊電路一端與所述MCU連接，另一端與所述顯示器連接；用于將所述MCU進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號和判斷結(jié)果傳輸給顯示器顯示。

進(jìn)一步地，所述電流場檢測電路還包括電源模塊；

所述電源模塊與所述MCU連接，用于給所述MCU、放大器和所述CAN通訊電路供電。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實用新型提供的一種單體電池成組后的電流場檢測電路，通過檢測與每串單體電池串聯(lián)的采樣電阻的電流，來獲得所述每串單體電池的電流，并將所述電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后與電流標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而判斷每串單體電池是否合格。本實用新型能夠?qū)﹄姵啬＝M進(jìn)行電流場分析檢測，在電池模組裝箱之前就檢測出電池模組存在的問題，并且能夠準(zhǔn)確定位到是哪串電池存在問題。同時，可以通過分析電池模組的電流場的分布對電池模組進(jìn)行指導(dǎo)設(shè)計，讓電池模組的電流分布均勻，避免個別電池負(fù)荷過大影響電池壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的一種單體電池成組后的電流場檢測電路的示意圖；

圖2a是本實用新型實施例提供的一種單體電池成組后的電流場檢測的電路圖；

圖2b是本實用新型實施例提供的一種單體電池成組后的電流場檢測電路中的電源模塊基準(zhǔn)電壓電路圖；

圖2c是本實用新型實施例提供的一種單體電池成組后的電流場檢測電路中的晶振電路圖；

圖2d是本實用新型實施例提供的一種單體電池成組后的電流場檢測電路中的復(fù)位電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型的主要實現(xiàn)思想為：給電池模組的每串單體電池串聯(lián)一個采樣電阻，利用放大器對所述采樣電阻兩端的電壓進(jìn)行放大，并將放大后的電壓傳輸給MCU；MCU利用歐姆定律將電壓轉(zhuǎn)換為電流，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將電流值與標(biāo)準(zhǔn)電流值進(jìn)行比較；若超過預(yù)設(shè)值，則判斷出與電流值對應(yīng)的該串單體電池不合格。

下面具體介紹這種單體電池成組后的電流場檢測電路，所述電流場檢測電路用于對電池模組進(jìn)行電流檢測，所述電池模組包含N組單體電池，所述N組單體電池之間并聯(lián)，每組單體電池包括M個串聯(lián)的單體電池。如圖1所示，所述電流場檢測電路包括：

N個采樣電阻1(圖中僅示出一個采樣電阻)、N個放大器2(圖中僅示出一個放大器)、MCU3、CAN通訊電路4、顯示器5和電源模塊6；

所述N個采樣電阻1分別與所述電池模組的N組單體電池一一對應(yīng)串聯(lián)；

所述N個放大器2分別與所述N個采樣電阻一一對應(yīng)連接，用于在電池模組充放電時將經(jīng)過N個采樣電阻兩端的電壓分別放大后輸出；

具體地，結(jié)合圖2a所示(圖中僅示出一個放大器和一個采樣電阻)，放大器2的同相輸入端和反相輸入端分別與各自所對應(yīng)的采樣電阻1的兩端連接，電池模組在進(jìn)行充放電時在采樣電阻兩端會產(chǎn)生壓差，所述放大器2用于將采樣電阻1兩端的電壓放大并輸出。

所述MCU3與所述N個放大器2的輸出端連接，用于將輸出的電壓轉(zhuǎn)換成電流，并將N路電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，分別與電流標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，若某路電流與其差值超過預(yù)設(shè)值，則判斷出與該路電流對應(yīng)的該串單體電池不合格。

具體地，MCU₃根據(jù)歐姆定律將所述N個放大器2輸出的電壓轉(zhuǎn)換成電流，即得到每個采樣電阻1的充放電電流。因為采樣電阻1與每串單體電池都是串聯(lián)的，經(jīng)過采樣電阻的電流即為經(jīng)過每串單體電池的電流。經(jīng)過每串單體電池的充放電電流范圍為0-30A，精度為±0.5A。

所述MCU₃還用于將電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號的電流值；并將其與電流標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)其差值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較來判斷該串電池是否合格。其中，所述電流標(biāo)準(zhǔn)值為理論上流過每串單體電池的電流，比如，若以30A的電流給電池模組充電，而電池模組是4串5并的分布結(jié)構(gòu)，則電流標(biāo)準(zhǔn)值為30/5＝6A。

所述CAN通訊電路4一端與所述MCU3連接，另一端與所述顯示器5連接；用于將所述MCU3進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號和判斷結(jié)果傳輸給顯示器5顯示。

所述電源模塊6與所述MCU3連接，用于給所述MCU3、放大器2和所述CAN通訊電路4供電。

具體地，為了保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，電源模塊分兩部分，一部分是DCDC轉(zhuǎn)換；另一部分為高精度基準(zhǔn)源(圖2b為基于AZ431的基準(zhǔn)電壓電路)，用于給MCU提供基準(zhǔn)源和作為放大電路的偏置電壓。另外，圖2c為與所述MCU3連接的晶振電路，圖2d為與所述MCU3連接的復(fù)位電路。

本實用新型用于在車間電池成組的過程中檢測電池模組的電流場分布情況，根據(jù)歐姆定律可知道流過電池模組各單串電池的負(fù)荷情況。當(dāng)各單串電池的各路充電電流或者放電電流與電流標(biāo)準(zhǔn)值相差到一定值時，就可以判斷電池模組的電氣合理性。在車間進(jìn)行電池組生產(chǎn)時，增加本檢測項目，將降低由于電流分布不均導(dǎo)致的問題，降低人力、物力成本，提升生產(chǎn)效率。同時，可以對電池模組結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行指導(dǎo)，達(dá)到保護(hù)電池性能的目的。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。