CN217901989U - 动力电池模组采样线束检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源锂电池及电力电子技术领域，公开了一种动力电池模组采样线束检测装置，包括至少一个检测单元，检测单元包括通过导线依次串联的限流电阻、反流二极管和发光二极管，导线的两端均设有检测接插件单元。本实用新型动力电池模组采样线束检测装置，操作方便，示意明确，准确度高，避免了出现漏检和误判的可能性，且取电所检测电池本身，无需外加供电电源。

Description

动力电池模组采样线束检测装置

技术领域

本实用新型涉及新能源锂电池及电力电子技术领域，具体涉及一种动力电池模组采样线束检测装置。

背景技术

动力电池以三元锂电池和磷酸铁锂电池为主，两者都需要或并联或串联，以模组和PACK的形式展现，来满足负载设备电压平台和能量的需求。

现阶段，为了满足动力电池PACK生产线的标准化流程以及后期梯次利用时的方便，动力电池一般以模组的形式出现，根据不同厂家PACK工艺，从电池串联数量角度来看，动力电池模组多为4串、6串、8串、12串、16串不等，每个模组配置一个BMU(电池采集模块)，并通过采样线束来采集该模组内电池的电压、温度等数据，再经CAN总线实时上报给BCU(电池主控模块)，BMU和BCU属于BMS体系中的两级架构。动力电池模组与BMU之间通过采样线束进行连接，采样线束将动力电池模组内各单体电池之间的顺序连接关系传递到BMU内AFE(模拟前端)芯片中的对应采集管脚上，由AFE芯片对电池电压和温度进行模拟采样和数据转换。

然而，锂电池不同于铅酸蓄电池，由于其内部电化学特性，在使用过程中是不允许存在过充电和过放电的，不然轻则缩短电池有效寿命，重则发生鼓包漏液、起火燃烧等恶性事故。因此锂电池必须配置BMS(电池管理***)对其运行过程进行全程的监控和管理，包括放电管理、充电管理、热管理、通信管理、漏电监测，以及SOC(剩余电量)/SOH(健康状况)/SOP(功率输出能力)等核心算法计算，上述所有这些监控、管理、估算的依据都是基于锂电池模组及PACK内各个单体电池的电压、电流、温度等数据，而BMS采集电压、电流、温度等模拟量数据必须通过采样线束来实现。因此，采样线束在动力电池的全生命周期都发挥着重要作用，采样线束的质量问题将会直接导致动力电池失效，无法使用，甚至引发严重安全事故，不可小觑。

针对采样线束的检测主要是依靠肉眼来观察线束上的各个号码管与BMU接插件上对应管脚(PIN脚)是否一一正确的对应，或者是通过万用表通断档来对每一根线束与BMU接插件上对应管脚进行测量，判定是否存在接触不良、线序错误、断路或短路等现象。

但上述测量方法存在如下弊端：

第一，对于串数较多的动力电池模组，采样线束比较复杂，依靠肉眼观察或者采用万用表测量，容易出现漏检和误判；

第二，依靠肉眼观察或者采用万用表测量耗时费力，工作效率低下，无法批量化和流程化作业。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种动力电池模组采样线束检测装置，操作方便，示意明确，准确度高，避免了出现漏检和误判的可能性，且取电所检测电池本身，无需外加供电电源。

为实现上述目的，本实用新型所设计的动力电池模组采样线束检测装置，包括至少一个检测单元，所述检测单元包括通过导线依次串联的限流电阻、反流二极管和发光二极管，所述导线的两端均设有检测接插件单元。

优选的，所述检测单元的数量与动力电池模组中动力电池的数量相等，所述检测接插件单元均安装在检测连接板上，便于一次性检测所述动力电池模组中的所有采样线束。

优选的，所述检测单元的工作电压范围为2.5～4.25Vdc，由于磷酸铁锂单体电池工作电压范围是2.5～3.65Vdc，三元单体电池工作电压范围是3.0～4.25Vdc，所述检测单元的工作电压范围为2.5～4.25Vdc，使检测装置能够适用于两种锂电池。

优选的，所述反流二极管的正向管压降小于0.7Vdc，反向直流耐压大于100Vdc，最大可以满足23串动力电池模组的耐压要求。

优选的，所述发光二极管的最小发光电流不低于1mA，最大工作电流不超过25mA，正向管压降小于1.25Vdc。

优选的，所述限流电阻的电阻值为22～550Ω。

优选的，所述限流电阻为两个金属膜电阻并联，降低放热功耗。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、取电所检测电池本身，无需外加供电电源，电路结构简单，硬件成本低，可操作性强；

2、操作方便，示意明确，准确度高，避免了出现漏检和误判的可能性，有效解决了现有检测方法耗时费力，工作效率低下，且无法批量化和流程化作业的弊端。

附图说明

图1为本实用新型动力电池模组采样线束检测装置中检测单元的结构示意图；

图2为本实用新型动力电池模组采样线束检测装置的使用流程图；

图3为本实用新型动力电池模组采样线束检测装置与动力电池模组的采样线束的连接示意图；

图4为本实用新型动力电池模组采样线束检测装置与动力电池模组的采样线束连接后的电路原理图。

图中各部件标号如下：

导线1、限流电阻2、反流二极管3、发光二极管4、检测接插件单元5、金属膜电阻6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种动力电池模组采样线束检测装置，包括4个检测单元，检测单元包括通过导线1依次串联的限流电阻2、反流二极管3和发光二极管4，导线1的两端均设有检测接插件单元5。

本实施例中，检测单元的数量与动力电池模组中动力电池的数量相等，为了便于采样线束的插拔，检测接插件单元均安装在检测连接板上。

由于磷酸铁锂单体电池工作电压范围是2.5～3.65Vdc，三元单体电池工作电压范围是3.0～4.25Vdc，本实施例中，检测单元的工作电压范围为2.5～4.25Vdc，能够适用于两种锂电池。

反流二极管3主要作用是防止采样线束因线序错误或接反而导致发光二极管3反向击穿损坏，本实施例中，反流二极管3的型号为1N4148，正向管压降小于0.7Vdc，反向直流耐压大于100Vdc。

本实施例中，发光二极管4的最小发光电流不低于1mA，最大工作电流不超过25mA，正向管压降小于1.25Vdc。

限流电阻2的限流电阻值为22～550Ω，由计算公式：(2.5Vdc-1.25Vdc-0.7Vdc)/25mA＜R＜(2.5Vdc-1.25Vdc-0.7Vdc)/1mA计算取得，本实施例中，限流电阻2的电阻值为200Ω，具体通过择两个400Ω/0.25W的金属膜电阻6并联构成

本实施例对应的4串动力电池模组，其它串数动力电池模组的检测装置以此类推，本实施例使用时，如图2所示，按照如下步骤检测：

1、如图3所示，将动力电池模组上的采样线束通过接插件连接在检测连接板上，此时，动力电池模组内的每个动力电池均通过采样线束与一个检测单元形成回路，电路原理图如图4所示，动力电池为BAT1、BAT2、BAT3和BAT4，金属膜电阻6为R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、R4a和R4b，反流二极管3为D11、D21、D31和D41，发光二极管4为D12、D22、D32和D42；

2、若检测装置上的所有发光二极管4全部点亮，则说明采样线束无故障，检测通过，否则进入下一步；

3、若检测装置上有发光二极管4没有点亮，则说明对应动力电池连接的采样线束存在故障；

4、将有采样线束拔下，进行故障排查，检查有故障的采样线束是否存在接触不良、线序错误、断路或短路等故障现象；

5、排查完故障后将采样线束重新连接到检测装置上，直至所有发光二极管4均点亮，检测通过。

本实用新型动力电池模组采样线束检测装置，取电所检测电池本身，无需外加供电电源，电路结构简单，硬件成本低，可操作性强；操作方便，示意明确，准确度高，避免了出现漏检和误判的可能性，有效解决了现有检测方法耗时费力，工作效率低下，且无法批量化和流程化作业的弊端。

Claims (7)

1.一种动力电池模组采样线束检测装置，包括至少一个检测单元，其特征在于：所述检测单元包括通过导线(1)依次串联的限流电阻(2)、反流二极管(3)和发光二极管(4)，所述导线(1)的两端均设有检测接插件单元(5)。

2.如权利要求1所述动力电池模组采样线束检测装置，其特征在于：所述检测单元的数量与动力电池模组中动力电池的数量相等，所述检测接插件单元均安装检测连接板在上。

3.如权利要求1所述动力电池模组采样线束检测装置，其特征在于：所述检测单元的工作电压范围为2.5～4.25Vdc。

4.如权利要求1所述动力电池模组采样线束检测装置，其特征在于：所述反流二极管(3)的正向管压降小于0.7Vdc，反向直流耐压大于100Vdc。

5.如权利要求1所述动力电池模组采样线束检测装置，其特征在于：所述发光二极管(4)的最小发光电流不低于1mA，最大工作电流不超过25mA，正向管压降小于1.25Vdc。

6.如权利要求1所述动力电池模组采样线束检测装置，其特征在于：所述限流电阻(2)的电阻值为22～550Ω。

7.如权利要求1所述动力电池模组采样线束检测装置，其特征在于：所述限流电阻(2)为两个金属膜电阻(6)并联。

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