本发明专利技术公开了一种单线制采集及被动均衡电路模式下的故障自诊断电路装置和方法。在每节单体电池正负端分别的连接均衡电阻之间并联一个单体电池电压采集回路；首末两节单体电池连接形成电池组组端采集电压回路，首末两节单体电池连接形成电池组组端采集电压回路中，分别串联一个备选采集电压回路控制开关；首末均衡电阻分别串联一个备选采集电压回路控制开关与首末单体电池电压采集回路串联；因此，实现了对单线制采集及被动均衡电路中存在的电阻异常、均衡开关异常等异常位置时的定位。均衡开关异常等异常位置时的定位。均衡开关异常等异常位置时的定位。
【技术实现步骤摘要】
一种故障自诊断装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种单线制采集及被动均衡电路模式下故障自诊断方法， 具体涉及电池管理系统中采用单线制采集及被动均衡电路及其模式下的故障自诊断方法和装置。
技术介绍
[0002]在新能源领域的电动汽车、储能电站等中，大量电池成组后进行使用，由于电池的一致性原因，目前电池组配套的电池管理系统大部分情况下会带有均衡功能，一般有被动均衡或主动均衡，其中被动均衡一般是采用开关控制电阻来消耗能量的方式。再者由于成本因素，电池管理系统在采集电压电路中采用单线制的设计。
[0003]当均衡开关异常存在开关常闭或者常开的情况下，会导致单体电池一直被均衡，或者无法启动均衡；常闭情况下也会导致单线制采集电压带来的误差。故需要判断均衡开关异常存在开关常闭或者常开的情况，以及单线制采集电压由于电阻异常导致的采集异常，并进一步对其异常位置进行定位，也为故障判断、设备维修，以及后续设计带来指导。
[0004]但是现有电池管理系统并无相关进一步异常定位的方式，需要提供一种单线制采集及被动均衡电路模式下故障自诊断方法，来对单线制采集及被动均衡电路中存在的电阻异常、均衡开关异常等异常位置具体定位。
技术实现思路
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的一个目的是提供了一种基于单线制采集及被动均衡电路的故障自诊断装置；本专利技术的另一个目的是提供了一种单线制采集及被动均衡电路模式下故障自诊断方法。
[0006]一种单线制采集及被动均衡电路模式下故障自诊断电路装置： 所述装置具体构造如下，每节单体电池正负端分别连接一个均衡电阻，相邻两节单体电池所连接均衡电阻为一个，每节单体电池正负端分别的连接均衡电阻之间连接均衡控制开关，每节单体电池正负端分别的连接均衡电阻之间并联一个单体电池电压采集回路，首末两节单体电池连接形成电池组组端采集电压回路;首末两节单体电池连接形成电池组组端采集电压回路中，分别串联一个备选采集电压回路控制开关Q11，Q22， 首末均衡电阻分别串联一个备选采集电压回路控制开关Q12， Q21与首末单体电池电压采集回路串联;平时时刻，Q11开关闭合在其a端，Q22开关闭合在其b端，形成电池组组端采集电压第一回路；Q12开关闭合在其b端，形成电池组首节单体电池电压采集第一回路；Q21开关闭合在其a端，形成电池组第末一节单体电池电压采集第一回路；其中，Q11、Q12不可同时处于开关同一端，Q21、Q22不可同时处于开关同一端；Q11开关闭合在其b端，Q12开关闭合在其a端，可形成电池组备选首节单体电池电压采集第二回路；Q22开关闭合在其a端，Q21开关闭合在其b端，可形成电池组备选末节单体电池电
压采集第二回路；Q12开关闭合在其a端，Q21开关闭合在其b端，形成备选电池组组端采集电压第二回路；Q12开关闭合在其a端，Q22开关闭合在其b端，形成备选电池组组端采集电压第三回路；Q11开关闭合在其a端，Q21开关闭合在其b端，形成备选电池组组端采集电压第四回路。
[0007]优选的，被动均衡控制开关K为MOS管。（PMOS如infineon品牌BSS308PE）优选的，备选采集电压回路控制开关为继电器（光耦继电器AQV258HAX C88 /松下品牌）或三极管器件。
[0008]优选的，均衡电阻选择10欧 ；使用1206封装。
[0009]一种单线制采集及被动均衡电路模式下故障自诊断方法包括以下步骤：第一步：当出现单体电池电压采集异常时，启动异常电阻位置定位判断。
[0010]第1.1步：当出现非连续单个单体电池电压采集异常时，根据异常单体电池首未序号判断首未位置电阻异常。
[0011]第1.2步：当出现连续两个单体电池电压采集异常时，当异常单体电池存在首末序号时，采用首末节单体电池电压采集第二回路、电池组组端采集电压第三回路、电池组组端采集电压第四回路判断首末节单体电池相连电阻异常位置；当异常单体电池不存在首末序号时，电阻异常位置为连续两个异常单体电池中间电阻。
[0012]第1.3步：当出现连续三个单体电池电压采集异常时，异常单体电池存在首末序号时，采用首末节单体电池电压采集第二回路、电池组组端采集电压第三回路、电池组组端采集电压第四回路判断首末节单体电池相连电阻异常位置；当异常单体电池不存在首末序号时，电阻异常位置为连续三个异常单体电池中间两个电阻。
[0013]第1.4步：当出现大于连续三个单体电池电压采集异常时，异常单体电池存在首末序号时，采用首末节单体电池电压采集第二回路、电池组组端采集电压第三回路、电池组组端采集电压第四回路判断首末节单体电池相连电阻异常位置，另一电阻异常位置为连续多个异常单体电池最外边相连电阻，剩余无法判断输出故障未确定；当异常单体电池不存在首末序号时，电阻异常位置为连续多个异常单体电池最外边相连两个电阻，剩余无法判断输出故障未确定。
[0014]第二步：未出现单体电池电压采集异常时，启动被动均衡开关异常位置巡检，其中巡检包括电池管理系统上电时刻进行巡检与定期进行巡检。
[0015]第2.1步：当电池组处于稳定静置状态下，采用组端采集电压第一回路与单体电池采集电压第一回路累积相比，如不相等，则存在开关异常存在常闭异常。
[0016]第2.2步：当电池组处于稳定静置状态下，采用组端采集电压第一回路与单体电池采集电压第一回路累积相比，如相等，则采用被动均衡开关异常位置定期巡检方式。
[0017]第2.3步：被动均衡开关异常位置判断方法如下：通过开关断开与闭合前后，其所对应的单体电池所采集的电压存在变化，其开关正常，若其所对应的单体电池所采集的电压未存在变化，其开关异常，而开关异常存在常闭或者常开两者异常。
[0018]优选地，定期巡检为每7天一次。
[0019]本专利技术实现了对单线制采集及被动均衡电路中存在的电阻异常、均衡开关异常等异常位置时的定位。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术故障自诊断装置的示意图。
[0022]图2 是本专利技术故障诊断装置采集开关状态时的连接示意图。
[0023]图3 是本专利技术故障自诊断装置的电路示意图。
[0024]图4 是本专利技术方法的异常电阻位置定位判断流程示意图。
[0025]图5是非连续单个单体电池电压采集异常时的连接示意图。
[0026]图6a是连续两个单体电池电压采集异常时的连接示意图。
[0027]图6b是连续两个单体电池电压采集异常时的连接示意图。
[0028]图7a是连续三个单体电池电压采集异常时的连接示意图。
[0029]图7b是连续三个单体电池电压采集异常时的连接示意图。
[0030]图8是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于单线制采集及被动均衡电路模式下的故障自诊断电路装置，其特征在于：每节单体电池正负端分别连接一个均衡电阻，相邻两节单体电池所连接均衡电阻为一个，每节单体电池正负端分别的连接均衡电阻之间连接被动均衡控制开关，每节单体电池正负端分别的连接均衡电阻之间并联一个单体电池电压采集回路，首末两节单体电池连接形成电池组组端采集电压回路；首末两节单体电池连接形成电池组组端采集电压回路中，分别串联一个备选采集电压回路控制开关Q11，Q22；首末均衡电阻分别串联一个备选采集电压回路控制开关Q12，Q21，并与首末单体电池电压采集回路串联；平时时刻，Q11开关闭合在其a端，Q22开关闭合在其b端，形成电池组组端采集电压第一回路；Q12开关闭合在其b端，形成电池组首节单体电池电压采集第一回路；Q21开关闭合在其a端，形成电池组第末一节单体电池电压采集第一回路；其中，Q11、Q12不可同时处于开关同一端，Q21、Q22不可同时处于开关同一端；Q11开关闭合在其b端，Q12开关闭合在其a端，可形成电池组备选首节单体电池电压采集第二回路；Q22开关闭合在其a端，Q21开关闭合在其b端，可形成电池组备选末节单体电池电压采集第二回路；Q12开关闭合在其a端，Q21开关闭合在其b端，形成备选电池组组端采集电压第二回路；Q12开关闭合在其a端，Q22开关闭合在其b端，形成备选电池组组端采集电压第三回路；Q11开关闭合在其a端，Q21开关闭合在其b端，形成备选电池组组端采集电压第四回路。2.如权利要求1所述的装置，其特征还在于：所述被动均衡控制开关为MOS管。3.如权利要求1所述的装置，其特征还在于：所述备选采集电压回路控制开关为继电器或三极管器件。4.如权利要求1所述的装置，其特征还在于：所述均衡电阻为5
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20欧。5.如权利要求1所述的装置，其特征还在于：所述均衡电阻为10欧，均衡电阻采用1206封装。6.如权利要求3所述的装置，其特征还在于：所述继电器为光耦合继电器。7.一种故障自诊断方法，其特征子在于，当出现单体电池电压采集异常时，启动异常电阻位置定位判断；第1.1步：当出现非连续单个单体电池电压采集异常时，根据异常单体电池首未序号判断首未位置电阻异常；第1....
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，郑益，夏晨强，
申请(专利权)人：杭州高特电子设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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