电池状态监测系统和方法技术方案

提供一种电池状态监测系统和方法。该系统包括第一引流电阻、电量电流检测电路、以及至少一个分压电阻，每个分压电阻用于与对应的动力电池组、对应的负载电阻或充电电源连接在一起形成回路；第一引流电阻的一端连接选定分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，第一引流电阻的另一端连接电量电流检测电路的输入端，在电池状态监测系统工作时，选定分压电阻两端的电压和第一引流电阻两端的电压一致；电量电流检测电路用于接收流经第一引流电阻的第一引流信号，对第一引流信号随时间的积分进行测量，并基于第一引流信号的积分数据计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量和/或待测电流。电流或电量的测量精度和准确度较高。

Battery status monitoring system and method

A battery state monitoring system and method are provided. The system includes a first drainage resistance, electric current detection circuit, and at least one resistor, each resistor for power battery, corresponding to the load resistor or charging power supply are connected together to form a loop; the first resistor is connected with one end of the drainage selection and corresponding load resistance or pressure resistance, charging one end of the power connection, the first drainage resistance connected to the other end of the input power current detection circuit, the monitoring system of battery, the selected resistor at both ends of the voltage across the resistor and the first drainage voltage; power current detection circuit is used for receiving the first signal through the first drainage drainage resistance, drainage of the first signal with time integral were measured, and based on the data of the first power integral calculation and drainage signal corresponding to the selected resistor The amount of electricity to be measured in the pool group and / or the current to be measured. The measurement accuracy and accuracy of current or electric quantity are high.

【技术实现步骤摘要】
电池状态监测系统和方法
本专利技术涉及电池管理
，具体地，涉及一种电池状态监测系统和方法。
技术介绍
动力电池的管理系统通过对动力电池的电压、电流和温度等信息的实时监测，监控电池的工作状态，防止和减少出现过流、过充、过放、过热等减少电池使用寿命的风险。目前，对于动力电池的电流监测来说，主要有以下两种监测方法：(1)、基于串联电阻的电流监测。这种方法在动力电池的主回路中串联一个电阻，通过对电阻上的压降进行测量，来计算充放电电流。这种方法的缺点是电流测量的精度和准确度取决于电压测量的精度和准确度。一方面，由于电压通常采用模数转换器(ADC)测量，因此电压测量的精度取决于ADC的精度，而ADC的精度是有限的。另一方面，在电动汽车等方面的应用中，存在大功率电机引起的电磁干扰，这会影响电压测量的准确度，进而影响电流测量的准确度。(2)、基于霍尔传感器的电流监测。这种方法通过霍尔传感器将动力电池的主回路中的电流信号转换为电压信号，然后通过测量电压信号来测量充放电电流。这种方法除存在和基于串联电阻的电流监测一样的缺点外，还有霍尔传感器非线性的缺点。由于目前的电流监测存在上述缺点，因此在基于测量到的电流测算动力电池的充放电电量时，会进一步影响电量的测量精度和准确度。总之，目前的电池状态监测技术存在缺陷，使得电流或电量的测量精度和准确度不够高。因此，需要提供一种新的电池状态监测技术，以至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。
技术实现思路
为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种电池状态监测系统和方法。根据本专利技术一方面，提供了一种电池状态监测系统。该电池状态监测系统包括：第一引流电阻、电量电流检测电路、以及与至少一个动力电池组一一对应的至少一个分压电阻，其中，至少一个分压电阻中的每个分压电阻用于与对应的动力电池组、对应的负载电阻或充电电源连接在一起形成回路；第一引流电阻的一端连接至少一个分压电阻中的选定分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，第一引流电阻的另一端连接电量电流检测电路的输入端，其中，在电池状态监测系统工作时，选定分压电阻两端的电压和第一引流电阻两端的电压一致；电量电流检测电路用于接收流经第一引流电阻的第一引流信号，对第一引流信号随时间的积分进行测量以获得第一引流信号的积分数据，并基于第一引流信号的积分数据计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量和/或待测电流，其中，待测电量为放电电量或充电电量，待测电流为放电电流或充电电流。示例性地，至少一个分压电阻的数目是一个。示例性地，至少一个分压电阻的数目是多个，电池状态监测系统还包括：第一多路开关控制电路，第一多路开关控制电路的多个输入端一一对应地连接至少一个分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，第一多路开关控制电路的输出端连接第一引流电阻，其中，第一多路开关控制电路用于切换其内部的连接通路以使选定分压电阻与第一引流电阻连接。示例性地，电量电流检测电路包括积分电路、比较电路、传输控制电路、负反馈电路和电量电流计算电路，积分电路的输入端连接第一引流电阻和负反馈电路的输出端，积分电路用于接收第一引流信号和来自负反馈电路的反馈信号，对第一引流信号和反馈信号的差进行积分并且输出积分信号；比较电路的一个输入端连接积分电路的输出端并且比较电路的另一输入端接入参考电平，比较电路用于将积分信号与参考电平进行比较并生成比较信号；传输控制电路的输入端连接比较电路的输出端，传输控制电路用于利用时钟信号控制比较信号的传输以输出数字信号，其中，数字信号中的、持续时间等于时钟信号的周期的高电平代表第一逻辑电平，数字信号中的、持续时间等于时钟信号的周期的低电平代表第二逻辑电平；负反馈电路的输入端连接传输控制电路的输出端，负反馈电路用于将数字信号转换为反馈信号并且将反馈信号反馈给积分电路；电量电流计算电路的输入端连接传输控制电路的输出端，电量电流计算电路用于利用数字信号计算第一引流信号的积分数据，并基于第一引流信号的积分数据计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量和/或待测电流。示例性地，积分电路由运算放大器和附加元件构成，第一引流电阻连接运算放大器的反相端，运算放大器的同相端和选定分压电阻用于连接与选定分压电阻对应的动力电池组的负极。示例性地，电量电流检测电路通过以下方式计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电流：基于第一引流信号的积分数据、选定分压电阻的电阻值和第一引流电阻的电阻值，计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量，并基于与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量，计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电流；或者基于第一引流信号的积分数据计算流经第一引流电阻的电流，并基于选定分压电阻的电阻值、第一引流电阻的电阻值以及流经第一引流电阻的电流，计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电流。示例性地，电量电流检测电路通过以下方式计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量：基于第一引流信号的积分数据、选定分压电阻的电阻值和第一引流电阻的电阻值，计算与选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量。示例性地，电池状态监测系统还包括第二引流电阻和电压检测电路，其中，第二引流电阻的一端用于连接至少一个动力电池组中的选定动力电池组的一端，第二引流电阻的另一端连接电压检测电路的输入端，其中，在电池状态监测系统工作时，第二引流电阻两端的电压和选定动力电池组的输出电压一致；电压检测电路用于接收流经第二引流电阻的第二引流信号，对第二引流信号随时间的积分进行测量以获得第二引流信号的积分数据，并基于第二引流信号的积分数据计算选定动力电池组的输出电压。示例性地，至少一个分压电阻的数目是多个，电池状态监测系统还包括：第二多路开关控制电路，第二多路开关控制电路的多个输入端一一对应地连接至少一个动力电池组，第二多路开关控制电路的输出端连接第二引流电阻，其中，第二多路开关控制电路用于切换其内部的连接通路以使选定动力电池组与第二引流电阻连接。示例性地，至少一个分压电阻的数目是多个，电池状态监测系统还包括：第三多路开关控制电路，第三多路开关控制电路的第一组输入端一一对应地连接至少一个分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，第三多路开关控制电路的第二组输入端一一对应地连接至少一个动力电池组，第三多路开关控制电路的两个输出端分别连接第一引流电阻和第二引流电阻，其中，第三多路开关控制电路用于切换其内部的连接通路以使选定分压电阻与第一引流电阻连接以及使选定动力电池组与第二引流电阻连接。示例性地，电压检测电路包括积分电路、比较电路、传输控制电路、负反馈电路和电压计算电路，积分电路的输入端连接第二引流电阻和负反馈电路的输出端，积分电路用于接收第二引流信号和来自负反馈电路的反馈信号，对第二引流信号和反馈信号的差进行积分并且输出积分信号；比较电路的一个输入端连接积分电路的输出端并且比较电路的另一输入端接入参考电平，比较电路用于将积分信号与参考电平进行比较并生成比较信号；传输控制电路的输入端连接比较电路的输出端，传输控制电路用于利用时钟信号控制比较信号的传输以输出数字信号，其中，数字信号中的、持续时间等于时钟信号的周期的高电平代表第一逻辑电平，数字信号中的、持续时间等于时钟信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池状态监测系统，包括第一引流电阻、电量电流检测电路、以及与至少一个动力电池组一一对应的至少一个分压电阻，其中，所述至少一个分压电阻中的每个分压电阻用于与对应的动力电池组、对应的负载电阻或充电电源连接在一起形成回路；所述第一引流电阻的一端连接所述至少一个分压电阻中的选定分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，所述第一引流电阻的另一端连接所述电量电流检测电路的输入端，其中，在所述电池状态监测系统工作时，所述选定分压电阻两端的电压和所述第一引流电阻两端的电压一致；所述电量电流检测电路用于接收流经所述第一引流电阻的第一引流信号，对所述第一引流信号随时间的积分进行测量以获得所述第一引流信号的积分数据，并基于所述第一引流信号的积分数据计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量和/或待测电流，其中，所述待测电量为放电电量或充电电量，所述待测电流为放电电流或充电电流。

【技术特征摘要】
1.一种电池状态监测系统，包括第一引流电阻、电量电流检测电路、以及与至少一个动力电池组一一对应的至少一个分压电阻，其中，所述至少一个分压电阻中的每个分压电阻用于与对应的动力电池组、对应的负载电阻或充电电源连接在一起形成回路；所述第一引流电阻的一端连接所述至少一个分压电阻中的选定分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，所述第一引流电阻的另一端连接所述电量电流检测电路的输入端，其中，在所述电池状态监测系统工作时，所述选定分压电阻两端的电压和所述第一引流电阻两端的电压一致；所述电量电流检测电路用于接收流经所述第一引流电阻的第一引流信号，对所述第一引流信号随时间的积分进行测量以获得所述第一引流信号的积分数据，并基于所述第一引流信号的积分数据计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量和/或待测电流，其中，所述待测电量为放电电量或充电电量，所述待测电流为放电电流或充电电流。2.根据权利要求1所述的电池状态监测系统，其中，所述至少一个分压电阻的数目是一个。3.根据权利要求1所述的电池状态监测系统，其中，所述至少一个分压电阻的数目是多个，所述电池状态监测系统还包括：第一多路开关控制电路，所述第一多路开关控制电路的多个输入端一一对应地连接所述至少一个分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，所述第一多路开关控制电路的输出端连接所述第一引流电阻，其中，所述第一多路开关控制电路用于切换其内部的连接通路以使所述选定分压电阻与所述第一引流电阻连接。4.根据权利要求1所述的电池状态监测系统，其中，所述电量电流检测电路包括积分电路、比较电路、传输控制电路、负反馈电路和电量电流计算电路，所述积分电路的输入端连接所述第一引流电阻和所述负反馈电路的输出端，所述积分电路用于接收所述第一引流信号和来自所述负反馈电路的反馈信号，对所述第一引流信号和所述反馈信号的差进行积分并且输出积分信号；所述比较电路的一个输入端连接所述积分电路的输出端并且所述比较电路的另一输入端接入参考电平，所述比较电路用于将所述积分信号与所述参考电平进行比较并生成比较信号；所述传输控制电路的输入端连接所述比较电路的输出端，所述传输控制电路用于利用时钟信号控制所述比较信号的传输以输出数字信号，其中，所述数字信号中的、持续时间等于所述时钟信号的周期的高电平代表第一逻辑电平，所述数字信号中的、持续时间等于所述时钟信号的周期的低电平代表第二逻辑电平；所述负反馈电路的输入端连接所述传输控制电路的输出端，所述负反馈电路用于将所述数字信号转换为所述反馈信号并且将所述反馈信号反馈给所述积分电路；所述电量电流计算电路的输入端连接所述传输控制电路的输出端，所述电量电流计算电路用于利用所述数字信号计算所述第一引流信号的积分数据，并基于所述第一引流信号的积分数据计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量和/或待测电流。5.根据权利要求4所述的电池状态监测系统，其中，所述积分电路由运算放大器和附加元件构成，所述第一引流电阻连接所述运算放大器的反相端，所述运算放大器的同相端和所述选定分压电阻用于连接与所述选定分压电阻对应的动力电池组的负极。6.根据权利要求1所述的电池状态监测系统，其中，所述电量电流检测电路通过以下方式计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电流：基于所述第一引流信号的积分数据、所述选定分压电阻的电阻值和所述第一引流电阻的电阻值，计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量，并基于所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量，计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电流；或者基于所述第一引流信号的积分数据计算流经所述第一引流电阻的电流，并基于所述选定分压电阻的电阻值、所述第一引流电阻的电阻值以及流经所述第一引流电阻的电流，计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电流。7.根据权利要求1所述的电池状态监测系统，其中，所述电量电流检测电路通过以下方式计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量：基于所述第一引流信号的积分数据、所述选定分压电阻的电阻值和所述第一引流电阻的电阻值，计算所述与所述选定分压电阻对应的动力电池组的待测电量。8.根据权利要求1所述的电池状态监测系统，其中，所述电池状态监测系统还包括第二引流电阻和电压检测电路，其中，所述第二引流电阻的一端用于连接所述至少一个动力电池组中的选定动力电池组的一端，所述第二引流电阻的另一端连接所述电压检测电路的输入端，其中，在所述电池状态监测系统工作时，所述第二引流电阻两端的电压和所述选定动力电池组的输出电压一致；所述电压检测电路用于接收流经所述第二引流电阻的第二引流信号，对所述第二引流信号随时间的积分进行测量以获得所述第二引流信号的积分数据，并基于所述第二引流信号的积分数据计算所述选定动力电池组的输出电压。9.根据权利要求8所述的电池状态监测系统，其中，所述至少一个分压电阻的数目是多个，所述电池状态监测系统还包括：第二多路开关控制电路，所述第二多路开关控制电路的多个输入端一一对应地连接所述至少一个动力电池组，所述第二多路开关控制电路的输出端连接所述第二引流电阻，其中，所述第二多路开关控制电路用于切换其内部的连接通路以使所述选定动力电池组与所述第二引流电阻连接。10.根据权利要求8所述的电池状态监测系统，其中，所述至少一个分压电阻的数目是多个，所述电池状态监测系统还包括：第三多路开关控制电路，所述第三多路开关控制电路的第一组输入端一一对应地连接所述至少一个分压电阻的、与对应的负载电阻或充电电源连接的一端，所述第三多路开关控制电路的第二组输入端一一对应地连接所述至少一个动力电池组，所述第三多路开关控制电路的两个输出端分别连接所述第一引流电阻和所述第二引流电阻，其中，所述第三多路开关控制电路用于切换其内部的连接通路以使所述选定分压电阻与所述第一引流电阻连接以及使所述选定动力电池组与所述第二引流电阻连接。11.根据权利要求8所述的电池状态监测系统，其中，所述电压检测电路包括积分电路、比较电路、传输控制电路、负反馈电路和电压计算电路，所述积分电路的输入端连接所述第二引流电阻和所述负反馈电路的输出端，所述积分电路用于接收所述第二引流信号和来自所述负反馈电路的反馈信号，对所述第二引流信号和所述反馈信号的差进行积分并且输出积分信号；所述比较电路的一个输入端连接所述积分电路的输出端并且所述比较电路的另一输入端接入参考电平，所述比较电路用于将所述积分信号与所述参考电平进行比较并生成比较信号；所述传输控制电路的输入端连接所述比较电路的输出端，所述传输控制电路用于利用时钟信号控制所述比较信号的传输以输出数字信号，其中，所述数字信号中的、持续时间等于所述时钟信号的周期的高电平代表第一逻辑电平，所述数字信号中的、持续时间等于所述时钟信号的周期的低电平代表第二逻辑电平；所述负反馈电路的输入端连接所述传输控制电路的输出端，所述负反馈电路用于将所述数字信号转换为所述反馈信号并且将所述反馈信号反馈给所述积分电路；所述电压计算电路的输入端连接所述传输控制电路的输出端，所述电压计算电路用于利用所述数字信号计算所述第二引流信号的积分数据，并基于所述第二引流信号的积分数据计算所述选定动力电池组的输出电压。12.根据权利要求11所述的电池状态监测系统，其中，所述积分电路由运算放大器和附加元件构成，所述第二引流电阻连接所述运算放大器的反相端并用于连接所述选定动力电池组的正极，所述运算放大器的同相端用于连接所述选定动力电池组的负极。13.根据权利要求8所述的电池状态监测系统，其中，所述电压检测电路通过以下方式计算所述选定动力电池组的输出电压：基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵指向，黄秋，龚政，杨静梧，谢思维，彭旗宇，
申请(专利权)人：中派科技深圳有限责任公司，广东影诺数字医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44