一种均衡失效检测控制电路及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种均衡失效检测控制电路及使用方法，属于电池管理系统领域。本发明专利技术均衡失效检测控制电路包括第一电池CELL1、第二电池CELL2、采集电路和均衡电路，第一电池CELL1与第二电池CELL2串联，所述第一电池CELL1、第二电池CELL2分别与所述采集电路、均衡电路连接，采集电路包括第一控制开关K1至第六控制开关K6和差分放大电路，均衡电路包括第七控制开关K7至第十控制开关K10。本发明专利技术的使用方法包括以下步骤：第一电池CELL1电压V1采集、第二电池CELL2电压V1采集、第一电池CELL1均衡电压V11采集、第二电池CELL2均衡电压V12采集。本发明专利技术的电路及使用方法具有能够检测到均衡异常开启，并能够关闭异常开启，能够同时检测均衡无法开启的异常的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种均衡失效检测控制电路及使用方法
本专利技术属于电池管理系统领域，具体地说，涉及一种均衡失效检测控制电路及使用方法。
技术介绍
现有BMS系统对于均衡失效的诊断覆盖度不足，均衡失效分两种情况：一是均衡持续开启无法关闭，二是均衡无法开启。其中均衡持续开启无法关闭的情况一旦出现会导致电池被持续放电，造成整车行驶里程缩短或电池损坏。在现有技术中，参考图1，该图中的均衡MOS如果异常导通，则CELL电压会被电阻持续放电。一般若通过测量均衡电阻的电流，能够检出均衡异常，但是无法控制此异常，只能返厂维修。若通过测量均衡电阻部分的温度，有一定概率能够检出均衡异常，主要原因是检测温度点多，成本高，而且受环境散热影响大，无法有效检出，同时也无法控制此异常到关闭状态，只能返厂维修。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有均衡失效的问题，本专利技术提供一种均衡失效检测控制电路及方法。本专利技术能够检测到均衡异常开启，并能够关闭异常开启，能够同时检测均衡无法开启的异常。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种均衡失效检测控制电路，包括第一电池CELL1、第二电池CELL2、采集电路和均衡电路；所述第一电池CELL1与第二电池CELL2串联，所述第一电池CELL1、第二电池CELL2分别与所述采集电路、均衡电路连接；所述采集电路包括第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6和差分放大电路；所述均衡电路包括第七控制开关K7、第八控制开关K8、第九控制开关K9和第十控制开关K10；所述第一电池CELL1的正极端与第二电池CELL2的负极端串联，所述第一电池CELL1的正极端与第四控制开关K4串联，第三控制开关K3与第四控制开关K4并联，所述第四控制开关K4与第四MOS管T4的源极并联，所述第四MOS管T4的漏极与第二控制开关K2并联，所述第四MOS管T4的栅极与第八控制开关K8串联，所述第四MOS管T4的漏极与第三MOS管T3的源极通过第一电阻元件R1串联，所述第三MOS管T3的漏极与第一电池CELL1的负极端并联接地，所述第三MOS管T3的栅极与第十控制开关K10串联，所述第一电池CELL1的负极端与第六控制开关K6串联，所述第二电池CELL2的正极端与第一控制开关K1串联，所述第一控制开关K1与第二MOS管T2的源极并联，所述第二MOS管T2的漏极与第五控制开关K5并联，所述第二MOS管T2的栅极与第七控制开关K7串联，所述第二MOS管T2的漏极与第一MOS管T1的源极通过第二电阻元件R2串联，所述第一MOS管T1的漏极与第二电池CELL2的负极端串联，所述第一MOS管T1的栅极与第九控制开关K9串联，所述第一控制开关K1、第二控制开关K2和第三控制开关K3并联连接差分放大电路的同相输入端，所述第四控制开关K4、第五控制开关K5和第六控制开关K6并联连接差分放大电路的反向输入端，所述差分放大电路的输出端连接信号的接收端，所述第七控制开关K7和第八控制开关K8和信号源的输出端并联连接运算放大器OP2的反相输入端，所述第九控制开关K9和第十控制开关K10并联连接运算放大器的输出端，所述运算放大器的同相输入端和信号源的输入端并联接地。优选的，所述第一控制开关K1与第二MOS管T2的源极之间连接有第九电阻元件R9，所述第五控制开关K5与所述第二MOS管T2的漏极之间连接有第十电阻元件R10，第四控制开关K4与所述第一电池CELL1的正极端之间连接有第八电阻元件R8，所述第二控制开关K2与所述第四MOS管T4的漏极之间连接有第十一电阻元件R11，所述第六控制开关K6与所述第一电池CELL1的负极端之间连接有第七电阻元件R7。优选的，所述差分放大电路包括第三电阻元件R3、第四电阻元件R4、第五电阻元件R5、第六电阻元件R6和第一运算放大器OP1。优选的，本专利技术还提供一种均衡失效检测控制电路的测量方法，包括以下步骤：1)第一电池CELL1电压V1采集：所述第三控制开关K3和第六控制开关K6闭合，第一电池CELL1的电压经过第七电阻元件R7和第八电阻元件R8进入第一运算放大器OP1，信号VF1进入后端ADC进行测量计算；2)第二电池CELL2电压V1采集：所述第一控制开关K1和第四控制开关K4闭合，第二电池CELL2的电压经过第九电阻元件R9和第八电阻元件R8进入第一运算放大器OP1，信号VF1进入后端ADC进行测量计算；3)第一电池CELL1均衡电压V11采集：均衡时第八控制开关K8和第十控制开关K10闭合，第三MOS管T3和第四MOS管T4打开，均衡电流回路为第三MOS管T4、第一电阻元件R1、第三MOS管T3，第六控制开关K6和第二控制开关K2闭合，均衡电流在第三MOS管T3、第一电阻元件R1上的电压接入第一运算放大器OP1进行采集；4)第二电池CELL2均衡电压V12采集：均衡时第七控制开关K7和第九控制开关K9闭合，第一MOS管T1和第二MOS管T2打开，均衡电流回路为第二MOS管T2、第二电阻元件R2、第一MOS管T1，第五控制开关K5和第三控制开关K3闭合，均衡电流在第一MOS管T1、第二电阻元件R2上的电压接入第一运算放大器OP1进行采集。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本发均衡失效检测控制电路包括第一电池CELL1、第二电池CELL2、采集电路和均衡电路，采集电路包括第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6和差分放大电路，均衡电路包括第七控制开关K7、第八控制开关K8、第九控制开关K9和第十控制开关K10。相对原有的均衡电路，增加少量的器件，可以有效避免均衡失效情况的发生，同时能够有效的检出均衡失效，提升了产品的功能安全等级；(2)本专利技术均衡失效检测控制电路包括第七电阻元件R7、第八电阻元件R8、第九电阻元件R9、第十电阻元件R10和第十一电阻元件R11，用于防止电流过大，从而防止电路损伤；(3)本专利技术差分放大电路包括第三电阻元件R3、第四电阻元件R4、第五电阻元件R5、第六电阻元件R6和第一运算放大器OP1，差分放大电路起到优良的抗干扰性能的优点；(4)本专利技术均衡失效检测控制电路的使用方法包括第一电池CELL1电压V1采集、第二电池CELL2电压V1采集、第一电池CELL1均衡电压V11采集及第二电池CELL2均衡电压V12采集，由于均衡回路有2只MOSFET串联构成回路，故失效概率大幅度降低，同时由于失效能够被有效检出，功能安全得以保障。附图说明图1为本专利技术现有均衡失效的电路结构示意图；图2为本专利技术第一电池CELL1电压V1采集的电路结构示意图；图3为本专利技术第二电池CELL2电压V1采集的电路结构示意图；图4为本专利技术第一电池CELL1均衡电压V11采集的电路结构示意图；图5为本专利技术第二电池CELL2均衡电压V12采集的电路结构示意图；具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种均衡失效检测控制电路，其特征在于：包括第一电池CELL1、第二电池CELL2、采集电路和均衡电路；所述第一电池CELL1与第二电池CELL2串联，所述第一电池CELL1、第二电池CELL2分别与所述采集电路、均衡电路连接；所述采集电路包括第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6和差分放大电路；所述均衡电路包括第七控制开关K7、第八控制开关K8、第九控制开关K9和第十控制开关K10；所述第一电池CELL1的正极端与第二电池CELL2的负极端串联，所述第一电池CELL1的正极端与第四控制开关K4串联，第三控制开关K3与第四控制开关K4并联，所述第四控制开关K4与第四MOS管T4的源极并联，所述第四MOS管T4的漏极与第二控制开关K2并联，所述第四MOS管T4的栅极与第八控制开关K8串联，所述第四MOS管T4的漏极与第三MOS管T3的源极通过第一电阻元件R1串联，所述第三MOS管T3的漏极与第一电池CELL1的负极端并联接地，所述第三MOS管T3的栅极与第十控制开关K10串联，所述第一电池CELL1的负极端与第六控制开关K6串联，所述第二电池CELL2的正极端与第一控制开关K1串联，所述第一控制开关K1与第二MOS管T2的源极并联，所述第二MOS管T2的漏极与第五控制开关K5并联，所述第二MOS管T2的栅极与第七控制开关K7串联，所述第二MOS管T2的漏极与第一MOS管T1的源极通过第二电阻元件R2串联，所述第一MOS管T1的漏极与第二电池CELL2的负极端串联，所述第一MOS管T1的栅极与第九控制开关K9串联，所述第一控制开关K1、第二控制开关K2和第三控制开关K3并联连接差分放大电路的同相输入端，所述第四控制开关K4、第五控制开关K5和第六控制开关K6并联连接差分放大电路的反向输入端，所述差分放大电路的输出端连接信号的接收端，所述第七控制开关K7和第八控制开关K8和信号源的输出端并联连接运算放大器OP2的反相输入端，所述第九控制开关K9和第十控制开关K10并联连接运算放大器的输出端，所述运算放大器的同相输入端和信号源的输入端并联接地。...

【技术特征摘要】
1.一种均衡失效检测控制电路，其特征在于：包括第一电池CELL1、第二电池CELL2、采集电路和均衡电路；所述第一电池CELL1与第二电池CELL2串联，所述第一电池CELL1、第二电池CELL2分别与所述采集电路、均衡电路连接；所述采集电路包括第一控制开关K1、第二控制开关K2、第三控制开关K3、第四控制开关K4、第五控制开关K5、第六控制开关K6和差分放大电路；所述均衡电路包括第七控制开关K7、第八控制开关K8、第九控制开关K9和第十控制开关K10；所述第一电池CELL1的正极端与第二电池CELL2的负极端串联，所述第一电池CELL1的正极端与第四控制开关K4串联，第三控制开关K3与第四控制开关K4并联，所述第四控制开关K4与第四MOS管T4的源极并联，所述第四MOS管T4的漏极与第二控制开关K2并联，所述第四MOS管T4的栅极与第八控制开关K8串联，所述第四MOS管T4的漏极与第三MOS管T3的源极通过第一电阻元件R1串联，所述第三MOS管T3的漏极与第一电池CELL1的负极端并联接地，所述第三MOS管T3的栅极与第十控制开关K10串联，所述第一电池CELL1的负极端与第六控制开关K6串联，所述第二电池CELL2的正极端与第一控制开关K1串联，所述第一控制开关K1与第二MOS管T2的源极并联，所述第二MOS管T2的漏极与第五控制开关K5并联，所述第二MOS管T2的栅极与第七控制开关K7串联，所述第二MOS管T2的漏极与第一MOS管T1的源极通过第二电阻元件R2串联，所述第一MOS管T1的漏极与第二电池CELL2的负极端串联，所述第一MOS管T1的栅极与第九控制开关K9串联，所述第一控制开关K1、第二控制开关K2和第三控制开关K3并联连接差分放大电路的同相输入端，所述第四控制开关K4、第五控制开关K5和第六控制开关K6并联连接差分放大电路的反向输入端，所述差分放大电路的输出端连接信号的接收端，所述第七控制开关K7和第八控制开关K8和信号源的输出端并联连接运算放大器OP2的反相输入端，所述第九控制开关K9和第十控制开关K10并联连接运算放大器的输出端，所述运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，彭勇俊，
申请(专利权)人：安徽优旦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34