CN103165951A - 二次电池的断路检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种二次电池的断路检测设备，其特征在于，包括：电池匣，具备多个通过母线（BUSBAR）串联的由电池单元构成的电池模块；及控制设备，具备单元电压测量部与断路检测部，所述单元测量部分别测量所述电池单元的电压及所述母线（BUSBAR）两端的电压、所述断路检测部利用通过所述单元电压测量部测量的电压值检测连接于所述电池单元的连接线是否断路及检测所述连接线中断路的连接线位置。如上所述，本发明能够检测电池模块内电池单元的所有连接线的断路并获知断路的位置，来执行更准确的短路检测使电池的安全性得到提升。

Description

二次电池的断路检测设备
技术领域
本发明涉及一种二次电池的断路检测设备，具体地说是一种检测连接于电池单元的连接线的断路，提高安全性的二次电池的断路检测设备。
背景技术
混合动力汽车、电动车为代表的环保车辆，使用二次电池作为驱动车辆的驱动电机的能源。这种二次电池由多个单位的电池单位构成的电池模块形成。
以往的二次电池的断路检测设备是检测连接于多数电池单元的多数连接线的断路来提高电池模块的安全性。即，以往的二次电池的断路检测设备主要适用于电池单元串联时，检测电池单元间的连接是否有短线。
但这种以往二次电池的断路检测设备虽然可以检测电池单元间是否断路，但在检测串联的电池单元的最终输出端是否断路时存在着限定，这可能会成为降低二次电池的安全性的因素。
现有技术文献
（专利文献）
KR 10-2011-0075225A，2011.07.06，图2
发明内容
（要解决的技术问题）
本发明的目的在于提供一种二次电池的断路检测设备，可以检测所有连接于电池单元的连接线的断路，还可以获知断路的位置来提高电池的安全性。
（解决问题的手段）
为了达成所述目的，本发明提供一种二次电池断路检测设备，其特征在于，包括：电池匣，具备多个通过母线（BUSBAR）串联的由电池单元构成的电池模块；及控制设备，具备单元电压测量部与断路检测部，所述单元测量部分别测量所述电池单元的电压及所述母线（BUSBAR）两端的电压、所述断路检测部利用通过所述单元电压测量部测量的电压值检测连接于所述电池单元的连接线是否断路及检测所述连接线中断路的连接线位置。
所述断路检测部，算出所述电池匣的最下端电池单元与所述电池匣最下端的电池单元的下一个临接于上侧的电池单元间的第一电压差值，如果所述第一电压差值属于事先规定的第一范围内时，所述最下端电池单元的连接线可以判断为断路。
所述断路检测部，算出所述电池模块内的相互临接的电池单元间的第二电压差值，分别判断所述算出的第二电压差值是否属于事先规定的第二范围内，连接于电池单元间的连接线算出的第二电压差值如果判断为属于所述第二范围内，即可以判断为断路。
所述电池模块由连接于所述母线的一端的上侧电池模块与连接于所述母线另一端的下侧电池模块构成时，所述断路检测部，算出所述上侧电池模块的最下端电池单元与所述上侧电池模块的最下端电池单元的下一个临接于上侧的电池单元间的第三电压差值，所述第三电压差值属于事先规定的范围内、所述母线的两端电压值属于事先规定的第一母线电压范围内时，所述上侧电池模块的最下端电池单元的连接线可以判断为断路。
所述电池模块由连接于所述母线的一端的上侧电池模块与连接于所述母线另一端的下侧电池模块构成时，所述断路检测部，算出所述下侧电池模块的最上端电池单元与所述下侧电池模块的最上端电池单元的下一个临接于下侧的电池单元间的第四电压差值，所述第四电压差值属于事先规定的范围内、所述母线的两端电压值属于事先规定的第二母线电压范围内时，所述下侧电池模块的最上端电池单元的连接线可以判断为断路。
（发明的效果）
根据本发明中的二次电池的断路检测设备，对作为电池模块间的连接构造的母线的两端电压进行检测，来检测电池模块内的电池单元的所有连接线的断路并获知断路的位置，来执行更准确的断路检测使电池的安全性得到提升。
附图说明
图1是表示根据本发明的一实施例的二次电池的断路检测设备的框图。
图2是表示根据本发明的一实施例的断路检测部的功能框图。
（附图标记说明）
1：二次电池的断路检测设备
10：电池匣
12、14：电池模块
124、144：电池单元
16：母线
20：控制设备
22：单元电压测量部
24：断路检测部
242：电池匣最下端线的断路判断逻辑
244：单元间重复线的断路判断逻辑
246：上侧电池模块最下端线的断路判断逻辑
248：下侧电池模块最上端线的断路判断逻辑
具体实施方式
下面参照附图对根据本发明的一实施例的二次电池断路设备进行说明。
图1是表示根据本发明的一实施例的二次电池的断路检测设备的概念框图。如图1所示，二次电池的断路检测设备1大体分为电池匣10及控制设备20。
电池匣10具备多个通过母线（BUSBAR）16串联的由电池单元124、144构成的电池模块12、14。图1中的电池模块12、14由上侧电池模块12与下侧电池模块14显示为了2个，但可以为2个以上的多个。此处，母线16的一端连接于上侧电池模块12最下端的电池单元124上，另一端连接与下侧电池模块14最上端的电池单元144上。
控制设备20具备单元电压测量部22与断路检测部24。单元测量部22分别测量电池模块12、14的各电池单元124、144的电压V1、V2、V3、V4与母线16两端的电压（BUSBAR V）并传达给断路检测部24。
如上所述，断路检测部24利用通过单元电压测量部22测量的电压值检测连接于所述电池单元124、144的连接线是否断路及检测所述连接线中断路的连接线位置。
表1为电池单元124、144的连接线在没有断线的正常状态下的测量值的例子。表1中的“M1”表示图1中的下侧电池模块14、“M2”表示图1中的上侧电池模块12。
表1
Figure BDA00002031045100041
断路检测部24利用通过单元电压测量部22传达到的电压值可以判断连接于所述电池单元124、144的连接线是否断路与所述连接线中断路的连接线位置。
断路检测部24可以通过如图2所示的4个逻辑构成判断连接线是否断路与断路的连接线的位置。
图2的电池匣最下端线的断路判断逻辑242，利用通过单元电压测量部22的电压测量结果，算出电池匣10的最下端电池单元144与电池匣10最下端的电池单元144的下一个临接于上侧的电池单元144间的第一电压差值。之后，如果算出的第一电压差值属于事先规定的第一范围内时，电池匣10最下端电池单元144的连接线可以判断为断路。
表2
Figure BDA00002031045100051
例如，如上表2所示，下侧电池模块14的最下端电池单元144的电压V1值和与其相邻的上侧电池单元144的电压V2值，测量为“V1”为“0”、“V2”为“2.561”时，算出第一电压差值为“2.561”。
上述算出的第一电压差值“2.561”属于为了判断断路所设定的第一范围内时，电池匣最下端线的断路判断逻辑242会将电池匣10最下端电池单元144的连接线“L1”判断为断路。
图2的单元间重复线的断路判断逻辑244，算出电池模块12、14内的相互临接的电池单元124、144间的第二次电压差值，分别判断算出的第二电压差值是否属于事先规定的第二范围内，连接于电池单元124、144间的连接线算出的第二电压差值如果判断为属于所述第二范围内，即可以判断为断路。
表3
Figure BDA00002031045100052
例如，利用上表3所示的测量值，可以算出下侧电池模块14的电池单元144与相邻的电池单元144间的第二电压差值，“V1-V2”、“V2-V3”及“V3-V4”分别为“2.409”、“0.020”、“0.002”。
上述算出的第二电压差值中，“2.409”属于为了判断断路设定的第二范围内，算出此值的电池单元144为下侧电池模块14最下端电池单元144与在其上侧相邻的电池单元144时，单元间重复线的断路判断逻辑244会将连接于此电池单元144间的连接线“L2”判断为断路。
图2的上侧电池模块最下端线的断路判断逻辑246，电池模块12、14如图1所示，由连接于母线16的一端的上侧电池模块12与连接于所述母线16另一端的下侧电池模块14构成时，算出上侧电池模块12的最下端电池单元124与上侧电池模块12的最下端电池单元124的下一个临接于上侧的电池单元124间的第三电压差值。
之后，第三电压差值属于事先规定的范围内、母线16的两端电压值属于事先规定的第一母线电压范围内时，上侧电池模块最下端线的断路判断逻辑246会将上侧电池模块12的最下端电池单元124的连接线判断为断路。
表4
Figure BDA00002031045100061
例如，如表4所示，上侧电池模块12最下端电池单元124的电压值V1与最下端电池单元124的下一个临接于上侧的电池单元124的电压值V2分别为“0.165”及“2.567”时，算出的第三电压差值为“2.402”。之后，母线16的两端电压值如表4所示，可以测量为“2.311”。
上述算出的第三电压差值“2.402”属于为了判断断路所设定的第三范围内、母线16的测量电压“2.311”属于为了判断断路所设定的第一母线电压范围内时，上侧电池模块最下端线的断路判断逻辑246会将上侧电池模块12最下端电池单元124的连接线“L6”判断为断路。
图2的下侧电池模块最上端线的断路判断逻辑248，算出下侧电池模块14的最上端电池单元144与下侧电池模块14的最上端电池单元144的下一个临接于下侧的电池单元144间的第四电压差值。
之后，所述第四电压差值属于事先规定的第四范围内、母线16的两端电压值属于事先规定的第二母线电压范围内时，下侧电池模块最上端线的断路判断逻辑248会将下侧电池模块14的最上端电池单元144的连接线判断为断路。
表5
Figure BDA00002031045100071
例如，如表5所示，下侧电池模块14最上端电池单元144的电压值V4与下一个临接于下侧的电池单元的电压值V3分别为“0”及“2.564”时，算出的第四电压差值为“2.564”。之后，母线16的两端电压值如表5所示，可以测量为“2.556”。
上述算出的第四电压差值“2.564”属于为了判断断路所设定的第四范围内、母线16的测量电压“2.556”属于为了判断断路所设定的第二母线电压范围内时，下侧电池模块最上端线的断路判断逻辑248会将下侧电池模块14最上端电池单元144的连接线“L5”判断为断路。
如上所述，根据本发明一实施例的二次电池断路检测设备1，对作为电池模块12、14间的连接构造的母线16的两端电压进行检测，检测电池模块12、14内的电池单元的所有连接线的断路并获知断路的位置，由此来执行准确的断路检测。

Claims (5)

1.一种二次电池的断路检测设备，其特征在于，包括：
电池匣，具备多个通过母线（BUSBAR）串联的由电池单元构成的电池模块；及
控制设备，具备单元电压测量部与断路检测部，所述单元测量部分别测量所述电池单元的电压及所述母线（BUSBAR）两端的电压、所述断路检测部利用通过所述单元电压测量部测量的电压值检测连接于所述电池单元的连接线是否断路及检测所述连接线中断路的连接线位置。
2.根据权利要求1所述的二次电池的断路检测设备，其特征在于，
所述断路检测部，算出所述电池匣的最下端电池单元与所述电池匣最下端的电池单元的下一个临接于上侧的电池单元间的第一电压差值，如果所述第一电压差值属于事先规定的第一范围内时，所述最下端电池单元的连接线判断为断路。
3.根据权利要求1所述的二次电池的断路检测设备，其特征在于，
所述断路检测部，算出所述电池模块内的相互临接的电池单元间的第二电压差值，分别判断所述算出的第二电压差值是否属于事先规定的第二范围内，连接于电池单元间的连接线算出的第二电压差值如果判断为属于所述第二范围内，即判断为断路。
4.根据权利要求1所述的二次电池的断路检测设备，其特征在于，
所述电池模块由连接于所述母线的一端的上侧电池模块与连接于所述母线另一端的下侧电池模块构成时，所述断路检测部，算出所述上侧电池模块的最下端电池单元与所述上侧电池模块的最下端电池单元的下一个临接于上侧的电池单元间的第三电压差值，所述第三电压差值属于事先规定的范围内、所述母线的两端电压值属于事先规定的第一母线电压范围内时，所述上侧电池模块的最下端电池单元的连接线判断为断路。
5.根据权利要求1所述的二次电池的断路检测设备，其特征在于，
所述电池模块由连接于所述母线的一端的上侧电池模块与连接于所述母线另一端的下侧电池模块构成时，所述断路检测部，算出所述下侧电池模块的最上端电池单元与所述下侧电池模块的最上端电池单元的下一个临接于下侧的电池单元间的第四电压差值，所述第四电压差值属于事先规定的范围内、所述母线的两端电压值属于事先规定的第二母线电压范围内时，所述下侧电池模块的最上端电池单元的连接线判断为断路。
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