電池均衡電路的測(cè)試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池均衡電路的測(cè)試裝置以及一種電池均衡電路的測(cè)試裝置的測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車中鋰離子動(dòng)力電池的不一致性將對(duì)動(dòng)力電池的壽命和電池管理系統(tǒng)的使用帶來(lái)不利影響。由此，在動(dòng)力電池使用過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)均衡，以延長(zhǎng)電池壽命，如圖1所示為一種常見(jiàn)的被動(dòng)均衡電路原理圖，其中，可通過(guò)控制M0S管開(kāi)啟被動(dòng)均衡。
[0003]為保證電池管理系統(tǒng)BMS的生產(chǎn)質(zhì)量，需要對(duì)均衡電路進(jìn)行測(cè)試。在相關(guān)技術(shù)中，可通過(guò)電壓源直接模擬電池單體電壓，以模擬單體電壓過(guò)壓、欠壓等故障，并在電源處于電壓源模式時(shí)可檢測(cè)均衡電路均衡能力和M0S管關(guān)斷時(shí)可能存在的漏電流。相關(guān)均衡電路的測(cè)試原理可如圖2所示，當(dāng)需要檢測(cè)均衡電流時(shí)，開(kāi)通M0S管，通過(guò)電流表A測(cè)得均衡電流；當(dāng)需要檢測(cè)漏電時(shí)，關(guān)斷M0S管，通過(guò)電流表A測(cè)得M0S管的漏電流。
[0004]但是，相關(guān)技術(shù)存在的缺點(diǎn)是，通過(guò)同一個(gè)電流表直接測(cè)量均衡電流和M0S管的漏電流。均衡電流比較大，通常約為500mA甚至更高，而M0S管的漏電流通常比較小，通常會(huì)小于0.2mA，電流表的測(cè)量精度很難滿足此要求，退一步說(shuō)及時(shí)能夠確保如此大范圍的電流測(cè)試精度，也需要非常高的造價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種電池均衡電路的測(cè)試裝置，該裝置既可滿足均衡電流的大電流測(cè)量要求，又能滿足M0S管漏電流的微小電流測(cè)量要求。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種電池均衡電路的測(cè)試方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種電池均衡電路的測(cè)試裝置，所述電池均衡電路包括多個(gè)串聯(lián)的均衡模塊，每個(gè)均衡模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)電池單體設(shè)置，所述測(cè)試裝置包括:多個(gè)電壓提供模塊，所述多個(gè)電壓提供模塊中的每個(gè)電壓提供模塊與相應(yīng)的均衡模塊相連以構(gòu)成多個(gè)測(cè)試回路，所述每個(gè)電壓提供模塊用于模擬每個(gè)電池單體的電壓以提供給相應(yīng)的均衡模塊；多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊，所述多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊中的每個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)每個(gè)測(cè)試回路的均衡電流；多個(gè)開(kāi)關(guān)組件和多個(gè)漏電流檢測(cè)模塊，所述多個(gè)開(kāi)關(guān)組件中的每個(gè)開(kāi)關(guān)組件對(duì)應(yīng)地與所述多個(gè)漏電流檢測(cè)模塊中的每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊并聯(lián)以控制每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊的連接狀態(tài)，所述每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊用以在其接入對(duì)應(yīng)測(cè)試回路時(shí)檢測(cè)相應(yīng)的均衡模塊所產(chǎn)生的漏電流；控制模塊，所述控制模塊用于控制所述每個(gè)開(kāi)關(guān)組件和所述每個(gè)均衡模塊以分別對(duì)所述多個(gè)測(cè)試回路的均衡電流和漏電流進(jìn)行檢測(cè)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的電池均衡電路的測(cè)試裝置，將多個(gè)電壓提供模塊中的每個(gè)電壓提供模塊與相應(yīng)的均衡模塊相連以構(gòu)成多個(gè)測(cè)試回路，并通過(guò)多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊中的每個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊檢測(cè)每個(gè)測(cè)試回路的均衡電流，并且將多個(gè)開(kāi)關(guān)組件中的每個(gè)開(kāi)關(guān)組件對(duì)應(yīng)地與多個(gè)漏電流檢測(cè)模塊中的每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊并聯(lián)以控制每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊的連接狀態(tài)，并在每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊接入對(duì)應(yīng)測(cè)試回路時(shí)通過(guò)漏電流檢測(cè)模塊檢測(cè)相應(yīng)的均衡模塊所產(chǎn)生的漏電流，控制模塊控制每個(gè)開(kāi)關(guān)組件和每個(gè)均衡模塊以分別對(duì)多個(gè)測(cè)試回路的均衡電流和漏電流進(jìn)行檢測(cè)。由此，大電流的均衡電流通過(guò)均衡電流檢測(cè)模塊檢測(cè)，微小的漏電流通過(guò)漏電流檢測(cè)模塊檢測(cè)，從而既可滿足均衡電流的大電流測(cè)量要求，又能滿足MOS管漏電流的微小電流測(cè)量要求，實(shí)現(xiàn)均衡電流和漏電流的精確檢測(cè)，且實(shí)現(xiàn)成本較低。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊均包括:采樣電阻，所述采樣電阻與對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)組件并聯(lián)；與所述采樣電阻并聯(lián)的電壓表，所述電壓表用于檢測(cè)所述采樣電阻兩端的電壓，以測(cè)量相應(yīng)的均衡模塊所產(chǎn)生的漏電流。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，每個(gè)開(kāi)關(guān)組件均包括:繼電器，所述繼電器的開(kāi)關(guān)連接在對(duì)應(yīng)的測(cè)試回路中，所述繼電器的開(kāi)關(guān)還與對(duì)應(yīng)的采樣電阻并聯(lián)，所述繼電器的線圈的一端接地，所述繼電器的線圈的另一端通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元與所述控制模塊相連。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，每個(gè)均衡模塊均包括串聯(lián)的負(fù)載電阻和M0S管。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)所述多個(gè)電池均衡電路包括第一均衡模塊和第二均衡模塊時(shí)，所述多個(gè)電壓提供模塊包括第一電壓提供模塊和第二電壓提供模塊，所述多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊包括第一均衡電流檢測(cè)模塊和第二均衡電流檢測(cè)模塊，所述多個(gè)開(kāi)關(guān)組件包括第一開(kāi)關(guān)組件和第二開(kāi)關(guān)組件，所述多個(gè)漏電流檢測(cè)模塊包括第一漏電流檢測(cè)模塊和第二漏電流檢測(cè)模塊，其中，所述第一均衡模塊中的第一 M0S管的柵極與所述控制模塊相連，所述第一 M0S管的漏極與所述第一均衡模塊中的第一負(fù)載電阻的一端相連；所述第一開(kāi)關(guān)組件中的第一繼電器的線圈的一端接地，所述第一繼電器的線圈的另一端通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)單元與所述控制模塊相連，所述第一繼電器的開(kāi)關(guān)的一端與所述第一 M0S管的源極相連；所述第一均衡電流檢測(cè)模塊的一端與所述第一繼電器的開(kāi)關(guān)的另一端相連；所述第一電壓提供模塊的一端與所述第一均衡電流檢測(cè)模塊的另一端相連；所述第二均衡模塊中的第二 M0S管的柵極與所述控制模塊相連，所述第二 M0S管的源極與所述第一負(fù)載電阻的另一端相連，所述第二 M0S管的漏極與所述第二均衡模塊中的第二負(fù)載電阻的一端相連，其中，所述第二 M0S管與所述第一負(fù)載電阻之間具有第一節(jié)點(diǎn)；所述第二開(kāi)關(guān)組件中的第二繼電器的線圈的一端接地，所述第二繼電器的線圈的另一端通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)單元與所述控制模塊相連，所述第二繼電器的開(kāi)關(guān)的一端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連；所述第二均衡電流檢測(cè)模塊的一端與所述第一電壓提供模塊的另一端相連，所述第二均衡電流檢測(cè)模塊與所述第一電壓提供模塊之間具有第二節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二繼電器的開(kāi)關(guān)的另一端與所述第二節(jié)點(diǎn)相連；所述第二電壓提供模塊的一端與所述第二均衡電流檢測(cè)模塊的另一端相連，所述第二電壓提供模塊的另一端與所述第二負(fù)載電阻的另一端相連；所述第一漏電流檢測(cè)模塊中第一采樣電阻與所述第一繼電器的開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述第一漏電流檢測(cè)模塊中的第一電壓表與所述第一采樣電阻并聯(lián)；所述第二漏電流檢測(cè)模塊中的第二采樣電阻與所述第二繼電器的開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述第二漏電流檢測(cè)模塊中的第二電壓表與所述第二采樣電阻并聯(lián)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)所述控制模塊控制所述第一 M0S管導(dǎo)通、所述第一繼電器的開(kāi)關(guān)閉合和所述第二繼電器的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)所述第一均衡電流檢測(cè)模塊檢測(cè)所述第一電壓提供模塊、第一 MOS管和第一負(fù)載電阻構(gòu)成的第一測(cè)試回路中的均衡電流；當(dāng)所述控制模塊控制所述第一 MOS管關(guān)斷、所述第一繼電器的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和所述第二繼電器的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)所述第一電壓表檢測(cè)所述第一 MOS管的漏電流。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)所述控制模塊控制所述第二 M0S管導(dǎo)通和所述第二繼電器的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)所述第二均衡電流檢測(cè)模塊檢測(cè)所述第二電壓提供模塊、第二M0S管和第二負(fù)載電阻構(gòu)成的第二測(cè)試回路中的均衡電流；當(dāng)所述控制模塊控制所述第二M0S管關(guān)斷和所述第二繼電器的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述第二電壓表檢測(cè)所述第二 M0S管的漏電流。
[0015]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種電池均衡電路的測(cè)試方法，電池均衡電路包括多個(gè)串聯(lián)的均衡模塊，每個(gè)均衡模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)電池單體設(shè)置，電池均衡電路的測(cè)試裝置包括多個(gè)電壓提供模塊、多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊、多個(gè)開(kāi)關(guān)組件和多個(gè)漏電流檢測(cè)模塊，其中，所述多個(gè)電壓提供模塊中的每個(gè)電壓提供模塊與相應(yīng)的均衡模塊相連以構(gòu)成多個(gè)測(cè)試回路，所述每個(gè)電壓提供模塊用于模擬每個(gè)電池單體的電壓以提供給相應(yīng)的均衡模塊，所述多個(gè)開(kāi)關(guān)組件中的每個(gè)開(kāi)關(guān)組件對(duì)應(yīng)地與所述多個(gè)漏電流檢測(cè)模塊中的每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊并聯(lián)以控制每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊的連接狀態(tài)，所述方法包括以下步驟:通過(guò)所述多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊中的每個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊檢測(cè)每個(gè)測(cè)試回路的均衡電流；通過(guò)所述每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊在其接入對(duì)應(yīng)測(cè)試回路時(shí)檢測(cè)相應(yīng)的均衡模塊所產(chǎn)生的漏電流；控制所述每個(gè)開(kāi)關(guān)組件和所述每個(gè)均衡模塊以分別對(duì)所述多個(gè)測(cè)試回路的均衡電流和漏電流進(jìn)行檢測(cè)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出電池均衡電路的測(cè)試方法，通過(guò)多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊中的每個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊檢測(cè)每個(gè)測(cè)試回路的均衡電流，并在每個(gè)漏電流檢測(cè)模塊接入對(duì)應(yīng)測(cè)試回路時(shí)通過(guò)漏電流檢測(cè)模塊檢測(cè)相應(yīng)的均衡模塊所產(chǎn)生的漏電流，控制模塊控制每個(gè)開(kāi)關(guān)組件和每個(gè)均衡模塊以分別對(duì)多個(gè)測(cè)試回路的均衡電流和漏電流進(jìn)行檢測(cè)。由此，大電流的均衡電流通過(guò)均衡電流檢測(cè)模塊檢測(cè)，微小的漏電流通過(guò)漏電流檢測(cè)模塊檢測(cè)，從而既可滿足均衡電流的大電流測(cè)量要求，又能滿足M0S管漏電流的微小電流測(cè)量要求，實(shí)現(xiàn)均衡電流和漏電流的精確檢測(cè)，且實(shí)現(xiàn)成本較低。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)所述多個(gè)電池均衡電路包括第一均衡模塊和第二均衡模塊時(shí)，所述多個(gè)均衡電流檢測(cè)模塊包括第一均衡電流檢測(cè)模塊和第二均衡電流檢測(cè)模塊，所述多個(gè)電壓提供模塊包括第一電壓提供模塊和第二電壓提供模塊，所述多個(gè)開(kāi)關(guān)組件包括第一開(kāi)關(guān)組件和第二開(kāi)關(guān)組件，所述多個(gè)漏電流檢測(cè)模塊包括第一漏電流檢測(cè)模塊和第二漏電流檢測(cè)模塊，控制所述每個(gè)開(kāi)關(guān)組