一種均衡電路的故障診斷系統(tǒng)及診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種均衡電路的故障診斷系統(tǒng)及診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型儲能電池系統(tǒng)和動力電池系統(tǒng)領(lǐng)域，大型儲能電池系統(tǒng)及動力電池系統(tǒng)是由多個單體電芯通過一定的串并聯(lián)方式組合成高電壓輸出的供電設(shè)備。而各單體電芯的一致性直接影響了整個儲能電池系統(tǒng)或動力電池系統(tǒng)的性能。現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高電池系統(tǒng)中各單體電池的單體電壓的一致性，通常采樣主動均衡方式或被動均衡方式對電池系統(tǒng)中的某些輸出電壓異常的單體電芯進(jìn)行均衡。但現(xiàn)有技術(shù)中還未有對均衡電路的故障進(jìn)行診斷的方案，因此現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)功能和性能均有待提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種均衡電路的故障診斷系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明提供了一種均衡電路的故障診斷系統(tǒng)，包括:
[0006]電池系統(tǒng)，包括多個串聯(lián)連接的單體電池；
[0007]均衡模塊，包括多個分別與電池系統(tǒng)的單體電池——對應(yīng)連接、用于對相應(yīng)的單體電池進(jìn)行均衡的均衡單元;及
[0008]檢測及控制模塊，控制均衡模塊的工作狀態(tài)，檢測并比較均衡模塊不同工作狀態(tài)下單體電池的單體電壓判斷均衡模塊的故障狀態(tài)。
[0009]作為優(yōu)選方式，所述均衡模塊還包括通過充電均衡開關(guān)及信號線與檢測及控制模塊連接的充電均衡電源，所述均衡單元為包括選通開關(guān)及充電均衡電路，所述檢測及控制模塊通過信號線發(fā)送控制指令控制選通開關(guān)選擇相應(yīng)的單體電池進(jìn)行充電均衡。
[0010]作為優(yōu)選方式，所述均衡模塊還包括通過放電均衡開關(guān)及信號線與檢測及控制模塊連接的放電負(fù)載，所述均衡單元為包括選通開關(guān)的放電均衡電路，所述檢測及控制模塊通過信號線發(fā)送控制指令控制選通開關(guān)選擇相應(yīng)的單體電池進(jìn)行放電均衡。
[0011]作為優(yōu)選方式，還包括與檢測及控制模塊通信連接的上位機(jī)，用于向檢測及控制模塊發(fā)送診斷控制指令、接收檢測及控制模塊發(fā)送的診斷結(jié)果。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種均衡電路的故障診斷方法，包括以下步驟:
[0013](I)均衡模塊下電，檢測此時電池系統(tǒng)中各單體電池的單體電壓；
[0014](2)均衡模塊上電工作，且不開啟均衡，檢測此時電池系統(tǒng)中各單體電池的單體電壓；
[0015](3)逐一比較步驟(I)檢測的單體電壓和步驟(2)檢測的單體電壓，若某節(jié)單體電池的單體電壓兩次檢測結(jié)果不一致，則診斷該單體電池對應(yīng)的均衡單元發(fā)生粘連。
[0016]作為優(yōu)選方式，均衡模塊上電工作后，還包括步驟(4):
[0017](41)依次對各單體電池開啟均衡，并檢測當(dāng)前均衡的單體電池的單體電壓；
[0018](42)比較當(dāng)前單體電池開啟均衡后的單體電壓及開啟均衡前的單體電壓，若當(dāng)前單體電池開啟均衡前后的單體電壓不變，則診斷該單體電池對應(yīng)的均衡單元失效。
[0019]作為優(yōu)選方式，還包括將診斷結(jié)果上報至上位機(jī)進(jìn)行輸出顯示的步驟。
[0020]作為優(yōu)選方式，還包括所述上位機(jī)將判定結(jié)果進(jìn)行解析，并在存在故障時進(jìn)行報警輸出步驟。
[0021]作為優(yōu)選方式，還包括所述上位機(jī)將判定結(jié)果進(jìn)行解析，并顯示均衡模塊故障位置的步驟。
[0022]作為優(yōu)選方式，還包括所述上位機(jī)將判定結(jié)果進(jìn)行解析，并顯示均衡模塊故障類型的步驟。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0024](I)本發(fā)明通過控制均衡模塊的工作狀態(tài)，檢測并比較均衡模塊不同工作狀態(tài)下單體電池的單體電壓判斷均衡模塊的故障狀態(tài)，增加電池管理系統(tǒng)的功能，并提高電池管理系統(tǒng)的性能。
[0025](2)本發(fā)明可精確診斷出均衡電路中具體故障位置及故障類型，提高電池管理系統(tǒng)的性能，且實現(xiàn)的硬件電路簡單、實現(xiàn)成本低。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為實施例1中均衡電路的故障診斷系統(tǒng)的原理框圖；
[0028]圖2為實施例2中均衡電路的故障診斷系統(tǒng)的原理圖；
[0029]圖3為實施例3中均衡電路的故障診斷系統(tǒng)的原理圖；
[0030]圖4為實施例4中均衡電路的故障診斷方法的流程圖；
[0031 ]圖5為實施例5中均衡電路的故障診斷方法的流程圖；
[0032]圖6為實施例6中均衡電路的故障診斷方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]實施例1
[0035]本發(fā)明的實施例1提供了一種均衡電路的故障診斷系統(tǒng)。參考圖1，所述均衡電路的故障診斷系統(tǒng)，包括:
[0036]電池系統(tǒng)，包括多個串聯(lián)連接的單體電池；
[0037]均衡模塊，包括多個分別與電池系統(tǒng)的單體電池一一對應(yīng)連接、用于對相應(yīng)的單體電池進(jìn)行均衡的均衡單元;及
[0038]檢測及控制模塊，控制均衡模塊的工作狀態(tài)，檢測并比較均衡模塊不同工作狀態(tài)下單體電池的單體電壓判斷均衡模塊的故障狀態(tài)。
[0039]工作原理為:
[0040]在均衡模塊下電時，檢測此時電池系統(tǒng)中各單體電池的單體電壓；
[0041]均衡模塊上電工作，且不開啟均衡，檢測此時電池系統(tǒng)中各單體電池的單體電壓；
[0042]逐一比較均衡模塊上電工作前后、且不開啟均衡條件下檢測的單體電壓，若某節(jié)單體電池的單體電壓兩次檢測結(jié)果不一致，則診斷該單體電池對應(yīng)的均衡單元發(fā)生粘連。
[0043]本發(fā)明通過控制均衡模塊的工作狀態(tài)，檢測并比較均衡模塊不同工作狀態(tài)下單體電池的單體電壓判斷均衡模塊的故障狀態(tài)，增加電池管理系統(tǒng)的功能，并提高電池管理系統(tǒng)的性能。
[0044]實施例2
[0045]本發(fā)明的實施例2提供了一種均衡電路的故障診斷系統(tǒng)，是在實施例1的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的改進(jìn)。參考圖2，所述均衡電路的故障診斷系統(tǒng)，包括:
[0046]電池系統(tǒng)，包括多個串聯(lián)連接的單體電池。
[0047]均衡模塊，包括一一通過充電均衡開關(guān)及信號線與檢測及控制模塊連接的充電均衡電源及多個分別與電池系統(tǒng)的單體電池--對應(yīng)連接、用于對相應(yīng)的單體電池進(jìn)行均衡的均衡單元。所述均衡單元為包括選通開關(guān)及充電均衡電路，所述檢測及控制模塊通過信號線發(fā)送控制指令控制選通開關(guān)選擇相應(yīng)的單體電池進(jìn)行充電均衡。
[0048]檢測及控制模塊，控制均衡模塊的工作狀態(tài)，檢測并比較均衡模塊不同工作狀態(tài)下單體電池的單體電壓判斷均衡模塊的故障狀態(tài)。
[0049]上位機(jī)，與檢測及控制模塊通信連接，用于向檢測及控制模塊發(fā)送診斷控制指令、接收檢測及控制模塊發(fā)送的診斷結(jié)果。
[0050]工作原理為:
[0051]在均衡模塊下電時，檢測此時電池系統(tǒng)中各單體電池的單體電壓；
[0052]均衡模塊上電工作，且不開啟均衡，檢測此時電池系統(tǒng)中各單體電池的單體電壓；
[0053]逐一比較均衡模塊上電工作前后、且不開啟均衡條件下檢測的單體電壓，若某節(jié)單體電池在均衡模塊上電工作后的單體電壓高于均衡模塊上電工作前的單體電壓，則診斷該單體電池對應(yīng)的均衡單元發(fā)生粘連；
[0054]在完成上述粘連診斷后，對不粘連的均衡單元進(jìn)行失效診斷，過程如下:
[0055]在均衡模塊上電工作時，依次對各單體電池開啟均衡，并檢測當(dāng)前均衡的單體電池的單體電壓；
[0056]逐一比較開啟均衡前后同一單體電池的單體電壓，若某一單體電池的單體電壓在開啟均衡前后保持不變，則診斷該單體電池對應(yīng)的均衡單元失效；
[0057]將診斷結(jié)果上報至上位機(jī)進(jìn)行輸出顯示，所述上位機(jī)將判定結(jié)果進(jìn)行解析，并在存在故障時進(jìn)行報警輸出，并顯示均衡模塊的故障類型及故障位置。
[0058]實施例3
[0059]本發(fā)明的實施例3提供了一種均衡電路的故障診斷系統(tǒng)，是在實施例1的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的改進(jìn)。參考圖3，該實施例與實施例2的區(qū)別技術(shù)特征在于:
[0060]均衡模塊，包括一通過放電均衡開關(guān)及信號線與檢測及控制模塊連接的放電負(fù)載及多個分別與電池系統(tǒng)的單體電池