一种电池检测方法、电路和装置与流程

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种电池检测方法、电路和装置。

背景技术：

在现有的电池漏电检测方案中，通常通过基于对称环形电路拓扑结构及基于对称环形电路拓扑结构的内短路识别方法对电池漏电进行检测，在检测过程中通过对各个电池特征值对比的方式，来确定出某一个电池为内短路电池。其中，这里的电池特征值可以是每个电池的实际电流值与理论电流值之间的相关系数，也可以是每个电池的测量电流比例关系等。

但是，上述电池检测方案通常用以对电池进行单独检测，无法对电池进行批量检测。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种电池检测方法、电路和装置，以提供一种能够对多个待测电池进行检测的方案。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电池检测电路，包括：

互并联的多条电池支路；

各个电池支路的第一端与第一节点电连接，各个电池支路的第二端与第二节点电连接，且每个电池支路中设置有一个待测电池，其中一个电池支路记为参考支路，所述参考支路中的待测电池的漏电流为已知量；

电流采集器，所述电流采集器用于直接或间接检测各个电池支路中的电流。

可选的，上述电池检测电路中，所述电流采集器的数量与电池支路的数量一一对应，每个电流采集器设置于一个电池支路中。

可选的，上述电池检测电路中，所述第一节点或所述第二节点为环形导线上的一个节点，所述电流采集器的数量与电池支路的数量一一对应，所述电流采集器串联设置在所述环形导线上，且各个电池支路在所述环形导线的连接点与所述电流采集器交替设置。

可选的，上述电池检测电路中，

各个电池支路沿第一方向分布；

各个电池支路的第一端通过第一导线与所述第一节点电连接，所述第一导线为环形导线，所述第一节点为所述第一导线上与各个电池支路的第一端电连接的任意一个连接点；

各个电池支路的第二端通过第二导线与所述第二节点电连接，所述第二导线为环形导线，所述第二节点为所述第二导线上与各个电池支路的第二端电连接的的任意一个连接点。

一种电池检测方法，包括：

获取电池检测电路中各个电池支路的支路电流，所述电池检测电路包括相互并联的多条电池支路，即，各个电池支路的第一端与第一节点电连接，各个电池支路的第二端与第二节点电连接，且每个电池支路中设置有一个待测电池，其中一个电池支路记为参考支路，所述参考支路中的待测电池的漏电流为已知量，记为标准漏电流；

计算所述参考支路与其他各个电池支路的支路电流的电流差值；

将所述标准漏电流与每个计算出的电流差值的和，作为相应电池支路中待测电池的电池漏电电流。

可选的，上述电池检测方法中，还包括：

获取所述第一节点和所述第二节点的电压差；

基于欧姆定律采用所述电压差和测得的电池漏电电流计算得到各个待测电池的漏电电阻。

可选的，上述电池检测方法中，还包括：

获取与各个电池支路中的待测电池相匹配的标准漏电电流；

计算同一电池支路中待测电池的电池漏电电流与标准漏电电流的比值；

获取并输出与所述比值相匹配的提示信息。

可选的，上述电池检测方法中，所述获取电池检测电路中各个电池支路的支路电流具体为：

通过设置在所述电池检测电路中的各个电池支路中的电流采集器获取各个电池支路的支路电流；

或，

基于基尔霍夫电流定律通过设置在所述电池检测电路中的正极环路或负极环路中的电流采集器采集到的电流值，计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流。

一种电池检测装置，包括：上述任意一项所述的电池检测电路，以及处理器；

所述参考支路中的待测电池的漏电流记为标准漏电流；

所述处理器用于：

通过所述电池检测电路中的电流采集器输出的电流值计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流；计算所述参考支路与其他各个电池支路的支路电流的电流差值；将所述标准漏电流与每个计算出的电流差值的和，作为相应电池支路中待测电池的电池漏电电流。

可选的，上述电池检测装置中，所述处理器还用于：

获取所述电池检测电路中所述第一节点和第二节点的电压差；基于欧姆定律采用所述电压差和测得的电池漏电电流计算得到各个待测电池的漏电电阻。

可选的，上述电池检测装置中，所述处理器还用于：

获取与各个电池支路中的待测电池相匹配的标准漏电电流；

计算同一电池支路中待测电池的电池漏电电流与标准漏电电流的比值；

获取并输出与所述比值相匹配的提示信息。

可选的，上述电池检测装置中，所述处理器在通过所述电池检测电路中的电流采集器输出的电流值计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流时，具体用于：

通过设置在所述电池检测电路中的各个电池支路中的电流采集器获取各个电池支路的支路电流；

或，

基于基尔霍夫电流定律通过设置在所述电池检测电路中的正极环路或负极环路中的电流采集器采集到的电流值，计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案，在电池检测电路中，设置多个互并联的多条电池支路，各个电池支路的第一端与第一节点电连接，各个电池支路的第二端与第二节点电连接，且每个电池支路中设置有一个待测电池，其中一个电池支路记为参考支路，所述参考支路中的待测电池的漏电流为已知量；通过电流采集器直接或间接检测各个电池支路中的电流，为对待测电池进行批量测量提供了电路基础，并且，在基于电路的方法和装置上，进一步实现了待测电池的批量测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种电池检测电路的拓扑结构示意图；

图2为本发明另一实施例公开的电池检测电路的拓扑结构示意图；

图3为本发明另一实施例公开的电池检测电路的拓扑结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种电池检测方法的流程示意图；

图5为本发明另一实施例公开的一种电池检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决现有技术中的电池测量方法无法对电池进行批量测量的问题，本发明公开了一种电池检测电路，参见图1，图1为本发明实施例公开的一种电池检测电路的拓扑结构示意图，所述电池检测电路包括：多条电池支路100以及电流采集器200。

其中，各个电池支路100的第一端与第一节点a电连接，各个电池支路100的第二端与第二节点b电连接，且每个电池支路100中设置有一个待测电池，并且，其中一个电池支路100中的待测电池的漏电流为已知量，该电池支路100记为参考支路，所述参考支路中的电流记为标准漏电流。其中，所述第一节点a可以指的是一个金属导线上的任意一个、与所述各个电池支路的第一端存在电连接关系的连接点，所述第二节点b可以为另一个金属导线上的任意一个、与所述各个电池支路的第二端存在电连接关系的连接点，所述第一节点a和第一节点b的设置方式可以依据用户需求自行选择，例如，其可以设置为图1所示的环形电路拓扑结构方式，当然，各个电池支路100第一端和/或第二端也可以呈星型连接的方式与第一节点a和第二节点b相连。

所述电流采集器200用于直接或间接检测各个电池支路100中的电流，其中，所述电流采集器200的数量和位置可以依据用户需求自行设置，例如，参见图1，所述电流采集器200的数量与所述电池支路100的数量一一对应，且每个电流采集器200分别设置在一个电池支路100中，当然，图1所给出的电流采集器200的设置方式仅是一种示例，其他能够采集对应的电池支路100中的电流的电流采集器200的设置方式均在本发明的保护范围之内。

下面对本发明图1所对应的实施例提供的电池检测电路的实现原理进行说明：

图1所示拓扑电路中，各个待测电池所在的电池支路通过第一节点a和第二节点b并联在一起，使得各个电池支路中的待测电池具有相同的地位和优先级。在该图1所示拓扑电路中，如果有待测电池存在漏电/自放电/内短路的情况，那么该拓扑电路中的各个待测电池都会产生相同大小的漏电/自放电/内短路电流，并通过第一节点a和第二节点b流过发生了漏电/自放电/内短路的待测电池。本发明上述电路结构中，所述电池支路100的数量可以依据用户需求自行设置，该电路中可以同时包含多个待测电池。

为了方便对所述电池检测电路的原理进行说明，在本发明图1公开的技术方案中，将所述电池检测电路中的待测电池记为待测电池1、待测电池2、……、待测电池n。设在图1所示的电池检测电路中，待测电池1、待测电池2、……、待测电池n的漏电电流依次为i1、i2、……、in。由于对于所述电池检测电路中的任意一节待测电池的漏电，每节待测电池产生的漏电电流大小都相同，因此：对于待测电池1的漏电电流i1，各节待测电池产生的漏电电流相同，均为并通过第一节点a和第二节点b流过待测电池1；对于待测电池2的漏电电流i2，各节待测电池产生的漏电电流相同，均为并通过第一节点a和第二节点b流过电池2；……；对于电池n的漏电电流in，各节待测电池产生的漏电电流相同，均为并通过第一节点a和第二节点b流过电池n。因此，流过待测电池1、待测电池2、……、待测电池n所在支路的电流就为：

其中，a1为流过待测电池1所在的电池支路的电流，a2为流过待测电池2所在的电池支路的电流，an为流过待测电池n所在的电池支路的电流。

式(1)可以改写为如下形式：

根据式(2)，对于电池检测电路中的任意两节待测电池而言，待测电池x和待测电池y，其所在的电池支路中的电流有如下关系：

即待测电池x和待测电池y所在的电池支路的电流差就等于待测电池x和待测电池y的漏电电流之差的相反数。

如果所述电池检测电路中有一节待测电池的漏电信息已知，例如待测电池z的漏电电流iz已知，那么就可以根据各电池支路中电流的差异计算出各节待测电池的漏电电流：

由上述原理可见，本方案在通过电流采集器200采集得到各个电池支路中的电流以后，即可依据公式(4)基于各个电池支路的电流、参考支路的电流以及标准漏电流计算得到各个电池支路中的待测电池的漏电流。由此可见，本发明公开的上述电池检测电路为同时对多个待测电池的检测提供了电路基础。

在本发明另一实施例公开的技术方案中，已知漏电流的待测电池可以为真实的电池，也可以为基于电力电子、电化学等技术搭建的模拟电池，当然也可以是可编程或可控制的直流电源，所述直流电源的漏电流可调。

进一步的，当计算得到各个待测电池的漏电流以后，还可以测量第一节点a和第二节点b的电压差，然后基于漏电流以及电压差采用欧姆定律直接计算得到各个待测电池的漏电电阻。

即，上述电路中还可以设置一个电压采集器，所述电压采集器用于采集所述第一节点和第二节点之间的电压差。然后将所述电压差上传到处理器，所述处理器基于公式(5)计算各节待测电池的漏电电阻r1l、r2l、……、rnl，所述r1l待测电池1的漏电电阻，所述r2l待测电池1的漏电电阻，……，所述rnl待测电池n的漏电电阻。

当然，如果有一个待测电池的漏电电流为0，则其漏电电阻为正无穷，即其不存在漏电。

在本发明实施例公开的技术方案中，所述电池检测电路的具体设计形式可以依据用户需求自行设定，例如，其可以设置为图1所示的对称环形电路拓扑结构，所述对称环形电路拓扑结构中正极环路上的任意一个节点可以作为第一节点a，该节点与各个电池支路的第一端电连接，各个电池支路的第一端连接在正极环路上，所述对称环形电路拓扑结构中负极环路上的任意一个节点可以作为第二节点b，该节点与各个电池支路的第二端电连接，各个电池支路的第二端连接在负极环路上。当然，所述电池检测电路的设置结构也可以如图2所示，图2所示的电池检测电路可通过双线连接的方式实现各个电池支路的并联，如图2所示，在图2所述的电路设计结构中，所述第一节点a可以为环形导线l1上的任意一个节点，各个电池支路的第一端连接在所述环形导线l1上，与所述第一节点a之间电连接，所述第二节点b可以为环形导线l2上的任意一个节点，各个电池支路的第二端连接在所述环形导线l2上，与所述第二节点b之间电连接，为了方便电路布局，所述各个电池支路100可以分布在第一方向y上，且相邻的两个电池支路100的第一节点之间的距离为d1，相邻的两个电池支路100的第二节点之间的距离也可以为d1。所述环形导线l1在y方向上等效两条首尾相连的导线，l11和l12，所述第一方向y上的各个电池支路100分别记为第一电池支路100、第二电池支路100、……、第n电池支路100，其中，为奇数的电池支路100的第一端与导线l11相连，为偶数的电池支路100的第一端与导线l12相连。所述环形导线l2在y方向上等效两条首尾相连的导线，l21和l22，其中，为奇数的电池支路100的第二端与导线l21相连，为偶数的电池支路100的第二端与导线l22相连。

除了通过设置在每个电池支路中的电流采集器200采集每个电池支路的电流之外，本发明还可以基于基尔霍夫电流定律通过设置在上述正极环路或负极环路上的电流采集器的输出电流，计算得到各个电池支路的电流值，此时，如图3所示，所述第一节点或第二节点为环形导线上的一个节点，此时，各个电池支路的对应端头连接在所述环形导线上，由于所述环形导线为导体结构，因此，即便各个电池支路的连接端不直接连接在该节点上，由于环形导线的导电特性，也会使得各个电池支路的连接端与该节点之间存在电连接的关系。所述电流采集器的数量与所述电池支路中的数量一一对应，所述电流采集器串联设置在所述环形导线上，且各个电池支路在所述环形导线的连接点与所述电流采集器交替设置。参见图3，以所述第一节点a为环形导线上的一个节点为例，所述电池支路与环形导线的连接点为a，各个电流采集器200与各个连接点a交替分布在所述环形导线上。

由上述电池检测电路可见，本发明上述电路中可以设置多个待测电池，为同时测量多个电池的漏电/自放电/内短路状态提供了电路基础。

对应于上述电路，本发明还公开了一种电池检测方法，参见图4，方法包括：

步骤s101：获取电池检测电路中各个电池支路的支路电流。

其中，所述电池检测电路可以为本发明上述任意一项实施例公开的电池检测电路，即，所述电池检测电路至少具有以下特征：所述电池检测电路包括相互并联的多条电池支路，各个电池支路的第一端与第一节点电连接，各个电池支路的第二端与第二节点电连接，且每个电池支路中设置有一个待测电池，其中一个电池支路记为参考支路，所述参考支路中的待测电池的漏电流为已知量，记为标准漏电流。

本步骤中，在获取电池检测电路中各个电池支路的支路电流时，可以直接通过设置在各个电池支路中的电流采集器直接获取各个电池支路的支路电流，也可以基于基尔霍夫电流定律通过设置在电池检测电路中的正极环路或负极环路中的电流采集器采集到的电流值，计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流。

步骤s102：计算所述参考支路与其他各个电池支路的支路电流的电流差值。

本步骤中，计算得到各个电池支路的直流电流以后，将得到的各个支路电流与所述参考支路的支路电流进行一一比较，计算得到所述参考支路的支路电流与所述其他各个电池支路的支路电流的电流差值。

步骤s103：将所述标准漏电流与每个计算出的电流差值的和，作为相应电池支路中待测电池的电池漏电电流。

具体的，步骤s103可以以公式ix＝iz+(az-ax)的方式来执行，其中，ix为待测电池的电池漏电电流值，所述iz为标准漏电流，所述ax为具有待测电池的电池支路的支路电流值，所述az为参考支路的支路电流值。

具体的，在执行步骤s102计算得到一个电池支路与参考支路的支路电流差值之后可直接执行步骤s103，计算得到该电池支路中的参考电池的电池漏电电流，再返回执行步骤s102，计算得到另一个电池支路与参考支路的支路电流差值之后可直接执行步骤s103，如此循环，直至计算得到所有的待测电池的电池漏电电流为止。也可以通过步骤s102直接计算得到全部的电池支路与所述标准漏电流的支路电流差值之后，在执行步骤s103，计算得到全部的待测电池的电池漏电电流。

与上述电路相对应，本方法除了可以计算得到各个待测电池的电池漏电电流值之外，还可以进一步计算得到各个待测电池的漏电电阻，即，上述方法还可以包括：获取所述第一节点和第二节点的电压差；基于欧姆定律采用所述电压差和测得的电池漏电电流的计算得到各个待测电池的漏电电阻，即，所述rx为待测电池的漏电电阻，所述ix为待测电池的漏电电流值，所述v为第一节点和第二节点的电压差。

在本方法中，计算得到各个待测电池的漏电电流或漏电电阻之后，为了方便用户能够快速了解各个待测电池的使用状态，参见图5，上述方法还可以包括以下方案：

步骤s201：获取与各个电池支路中的待测电池相匹配的标准漏电电流/标准漏电电阻。

所述标准漏电电流/标准漏电电阻是用户预先设置的与各个电池支路中的待测电池的类型相匹配的漏电电流/漏电电阻，其可以为依据所述待测电池的具体类型而设定，即，用户可以依据所检测的待测电池的类型设置不同的标准漏电电流/标准漏电电阻。

步骤s202：计算同一电池支路中待测电池的电池漏电电流/漏电电阻与标准漏电电流/标准漏电电阻的比值。

步骤s203：获取并输出与所述比值相匹配的提示信息。

在本发明中，可以预先设置多个提示信息，所述提示信息用于表征待测电池的使用状态，当计算得到待测电池的电池漏电电流和与其匹配的标准漏电电流的比值之后，判断所述比值所属的区间范围，然后在调取与该区间范围所匹配的提示信息，然后将所述提示信息与所述电池支路所对应的标识信息作为检测结果输出，用户可以通过所述标识信息判定该提示信息所对应的待测电池的具体位置，通过所述提示信息判定该待测电池的具体状态。

与上述方法和电路相对应，本发明还公开了一种电池检测装置，其包括：本发明任意一项所述的电池检测电路，以及处理器，所述处理器的具体执行过程与上述方法相对应；

在本方案中，所述处理器的输入引脚与所述电池检测电路中的电流采集装置的输出端相连，所述处理器用于：

通过电池检测电路中的电流采集器输出的电流值计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流；计算所述参考支路与其他各个电池支路的支路电流的电流差值；将所述标准漏电流与每个计算出的电流差值的和，作为相应电池支路中待测电池的电池漏电电流。

与上述方法相对应，所述处理器还用于：

通过电压采集器获取电池检测电路中所述第一节点和第二节点的电压差；基于欧姆定律采用所述电压差和测得的电池漏电电流的计算得到各个待测电池的漏电电阻。

与上述方法相对应，所述处理器还用于：获取与各个电池支路中的待测电池相匹配的标准漏电电流/标准漏电电阻；计算同一电池支路中待测电池的电池漏电电流/漏电电阻与标准漏电电流/标准漏电电阻的比值；获取并输出与所述比值相匹配的提示信息，所述提示信息还可以包括所述电池支路的标识信息。

与上述方法相对应，所述处理器在通过所述电池检测电路中的电流采集器输出的电流值计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流时，具体用于：

通过设置在所述电池检测电路中的各个电池支路中的电流采集器获取各个电池支路的支路电流；

或，

基于基尔霍夫电流定律通过设置在所述电池检测电路中的正极环路或负极环路中的电流采集器采集到的电流值，计算得到所述电池检测电路中各个电池支路的支路电流。

综上所述，本发明提出的上述方案，可以实现对待测电池进行批量检测，提高了待测电池的检测速度。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。