用于检测电池组中的开路电池接头的系统技术方案

提供了一种电池组充电器，其检测所述充电器的端子是否与置于所述充电器中的电池组的电池之间的第一节点断开，所述充电器包括：第一电阻器，其连接于所述端子；第二电阻器，其与所述第一电阻器串联连接；开关，其连接于所述电池组的正供电端子，其中，所述开关与所述第一电阻器和所述第二电阻器串联连接；以及阈值确定模块，其测量所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的第二节点处的电压，并且当所述开关闭合且所述电压大于阈值电压时确定所述充电器的所述端子与所述电池组的电池之间的第一节点断开。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种用于监视电池组的参数的系统和方法，更具体地涉及检测电池组的电池(cell)之间的开路接头(open tap)。
技术介绍
在诸如膝上计算机的便携设备、无绳电动工具等中使用可再充电电池组(下文称为“电池组”)。电池组典型地包括多于一个电池(battery cell)以提供期望的电压。在对电池组充电时，监视电池组中各个电池的参数。例如，可以在各个电池之间的接头处监视跨越各个电池的电压。当将电池充电到高于正常工作电压的电压(即，过充)时可能破坏该电池。因此，期望测量电池之间的接头处的电压，以确定在对电池组充电时单个电池是否被过充。电池之间的接头可能变得有缺陷并从电池组断开。当接头被断开或以其它方式被破坏时不能监视跨越电池的电压。因此，当与电池关联的接头与电池断开时不能检测电池的过充。因此，期望检测在对电池组充电时接头何时与电池断开。这里提供的背景说明是为了一般地陈述本公开的背景的目的。
技术实现思路
提供了一种用于检测电池组中的开路电池接头状态的方法。所述方法包括对耦接到测量节点的电阻抗的两端施加检测电压，其中，所述检测电压超过在布置在所述电池组的串联耦接的电池之间的节点处测量的电压，并且通过电路路径将所述测量节点连接到所述节点；在施加所述检测电压的同时，测量所述测量节点处的电压；以及当在所述测量节点处测量的电压基本等于所述检测电压时，检测到所述电路路径中的中断(break)。可以通过电池组充电器实施用于检测开路电池接头状态的方法。所述充电器检测所述充电器的端子是否与置于所述充电器中的电池组的电池之间的第一节点断开。所述充电器包括第一电阻器，其连接于所述端子；第二电阻器，其与所述第一电阻器串联连接； 开关，其连接于所述电池组的正供电端子，其中，所述开关与所述第一电阻器和所述第二电阻器串联连接；以及阈值确定模块，其测量所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的第二节点处的电压，并且当所述开关闭合且所述电压大于阈值电压时确定所述充电器的所述端子与所述电池组的电池之间的第一节点断开。该部分提供了本公开的一般概括，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。 根据这里所提供的说明，其它适用领域将变得明显。该概述中的说明和具体示例仅为说明性的目的，而不意在限制本公开的范围。附图说明根据详细说明和附图将更充分地理解本公开，其中图1示出了根据本公开的电池组充电系统；图2是根据本公开的、被配置为检测电池组的过充状态的电池组充电系统的功能块图；图3是根据本公开的、被配置为检测电池组的开路接头状态的电池组充电系统的功能块图；图4示出了根据本公开的电池组充电系统的示例实施例的示意图；图5是根据本公开的、用于检测过充和开路接头状态的方法的流程图；图6是用于检测开路电池接头状态和过充状态的方法的流程图。这里所描述的附图仅用于对所选择的实施例而不是所有可能的实施方式的说明目的，并且不意在限制本公开的范围。在附图的多个图中，对应的附图标记表示对应的部分。具体实施方式根据本公开的系统和方法在对电池组充电的同时监视电池组中的电池的参数。该系统和方法使用检测模块和分立组件(discrete component)的布置(例如电阻器和开关) 检测电池的过充和断开的接头两者。检测模块在过充检测模式和开路接头检测模式之间交替。检测模块当在过充检测模式中工作时检测电池是否正在过充，而当在开路接头检测模式中工作时确定接头是否从电池断开。在过充检测模式中，检测模块测量跨越每个电池的电压。当所测量的电压之一比电池的阈值电压大时，检测模块确定电池正在过充。检测模块改变分立组件的电连接，以从过充检测模式转换到开路接头检测模式。 例如，检测模块可以闭合开关来将接头经由电阻器连接到电池组的正端子。然后，检测模块可以测量该接头处的电压，并且当该接头处的电压离开典型的接头电压而被拉向电池组的正端子电压时确定该接头与电池断开。图1示出了电池组充电系统100。电池组充电系统100包括对电池组104充电的充电器102。用户将电池组104放置在充电器102中以对电池组104进行再充电。充电器 102从电源106接收电力。例如，电源106可以是墙壁适配器，其接收交流(AC)电力(例如，120V/60Hz)并输出DC电力(例如，大于12V)。充电器102包括充电模块108。充电模块108向电池组104提供电力以对该电池组104充电。电池组104在B+和B-端子处连接到充电模块108。电池组104包括三个电池110-1、110-2和110-3(共同称为“电池110”)。虽然图1的电池组104包括3个电池 110，但电池组104可以包括多于或少于3个电池。每个电池110可以是锂离子电池。每个电池110可以输出约4V。因为每个电池110串联连接，所以电池组的输出电压(即，B+和 B-之间的电压差)可以是单个电池110的电压输出的大约三倍(S卩，大约12V)。虽然电池组104被描述为锂离子电池组，但本公开的系统和方法可以应用到包括其它电池化学性质 (chemistry)的电池组。例如，本公开的系统和方法可以应用到镍镉电池、镍金属氢化物电池等。电池组104包括连接到每个电池110之间的节点的端子。连接到所述节点的端子下文可以被称为“电池接头”。因此，第一电池接头(CT1)连接到电池3110-3和电池2110-2 之间的节点，第二电池接头(CT2)连接到电池2110-2和电池1110-1之间的节点。如这里所使用，术语模块是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供上述功能的其它合适组件。充电模块108可以先使用恒定电流再使用恒定电压对电池组104充电。例如，充电模块108可以施加恒定充电电流，直到每个电池110达到预定的电压。然后，充电模块108 可以对电池组104施加恒定电压直到施加于电池组104的电流下降到预定电流阈值之下。虽然充电模块108被描述为先使用恒定电流再使用恒定电压对电池组104充电， 但充电模块108可以对电池组104应用其它充电算法。充电模块108应用的充电算法可以取决于电池组104的化学性质。例如，根据电池组104的化学性质，充电模块108可以提供恒定DC电力充电、点滴式(trickle)充电、脉冲式充电等。充电器102包括检测模块112，其确定何时在电池组104中发生过充状态和/或开路接头状态。当电池组104的一个或多个电池110被充电到高于阈值电压时发生过充状态。阈值电压可以是指示电池110正在过充的电压。因此，阈值电压是高于电池110输出的典型电压的电压。例如，对于锂离子电池，阈值电压可以在4. 1-4. 2V的范围内。电池110 的过充可能导致对电池110的破坏。开路接头状态可以以各种方式发生。一般地，当电池110之间的节点从检测模块 112断开时发生开路接头状态。例如，当电池接头之一(CT1或CT2)从电池110之间的节点断开时发生开路接头状态。此外，当电池组104和/或充电器102上的电池接头损坏或向内弯曲使得电池组104与充电器102之间的电连接没有形成时可以发生开路接头状态。充电器102包括分立组件块114。分立组件块114表示可以用于将检测模块112本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电池组充电器，其检测所述充电器的端子是否与置于所述充电器中的电池组的电池之间的第一节点断开，其特征在于，所述充电器包括：第一电阻器，其连接于所述端子；第二电阻器，其与所述第一电阻器串联连接；开关，其连接于所述电池组的正供电端子，其中，所述开关与所述第一电阻器和所述第二电阻器串联连接；以及阈值确定模块，其测量所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的第二节点处的电压，并且当所述开关闭合且所述电压大于阈值电压时确定所述充电器的所述端子与所述电池组的电池之间的第一节点断开。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗W舒克，
申请(专利权)人：布莱克和戴克公司，
类型：实用新型
国别省市：US