一种电池组断线保护方法及系统与流程

本发明涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种电池组断线保护方法及系统。

背景技术：

在多节锂电池保护系统中,电芯串与保护板之间的连线较多。当用于动力电源时，整个电池组的正负极会用粗线与保护板相连，而其它用来检测电压的中间节点连线则通常使用较细的信号线。随着电路老化这些中间节点的信号线相对而言有断掉或者开焊的可能。当中间节点发生断线，保护板无法准确检测相关电芯的电压状态，针对这种断线情况，业内出现了一些检测断线的技术。

过去的电池组保护系统做法是，鉴于保护系统无法判断断线的电芯电压状态，如果检测到断线，电池保护系统就既禁止充电，也禁止放电。这种处理方法中，禁止充电保证了与保护板间断线的电芯不会被过充电，在充电过程发生危险；禁止放电保证了与保护板间断线的电芯电压不会被放电到低于影响电池寿命的水平。上述断线保护方法减小了充电时的危险，同时在放电时有益于电池自身的使用寿命。但是，上述保护方法在用户使用的安全保护方面存在不足。例如，如果是正在运行中的电动交通工具，无人飞行器，等设备中的多节锂电池组出现与保护板之间负责电平检测的线路断开，那么按照上述方法进行保护的电池组则会无预兆的中断放电，突然失去供电的电动车，无人飞行器就会失控，这有可能造成用户或他人的经济损失或人身伤害。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池组断线保护方法及系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池组断线保护方法，所述方法包括：

对电池组进行过电压放电检测扫描；

基于检测到的电压低于过放保护阈值，进行过电压放电保护延迟计时和断线检测扫描；

基于检测到断线，暂停过电压放电保护延迟计时且进行断线保护延迟计时；

在过电压放电保护延迟计时记满前持续检测电压，在断线保护延迟计时记满前持续检测断线；

基于在断线保护延迟计时记满时，未持续检测到断线，恢复过电压放电保护延迟计时；

基于在过电压放电保护延迟计时记满前的电压检测结果和断线保护延迟计时记满前的断线检测结果，进入放电过电压保护状态或断线保护状态。

可选实施例中，所述基于在过电压放电保护延迟计时记满前的电压检测结果和断线保护延迟计时记满前的断线检测结果，进入放电过电压保护状态或断线保护状态包括：

在断线保护延迟计时记满前，持续检测到断线，进入断线保护状态，保护系统禁止对电池组充电，不禁止电池组放电。

可选实施例中，所述基于在过电压放电保护延迟计时记满前的电压检测结果和断线保护延迟计时记满前的断线检测结果，进入放电过电压保护状态或断线保护状态还包括：

在过电压放电保护延迟计时记满时，持续检测到电压过低，进入放电过电压保护状态，电池保护系统禁止电池组放电。

可选实施例中，断线保护延迟时间短于过电压放电保护延迟时间。

可选实施例中，在所述基于检测到的过放保护阈值，进行过电压放电保护延迟计时和断线检测扫描中，断线检测扫描为升频的断线检测扫描。

可选实施例中，一种电池组断线保护方法及系统，还包括：

基于检测到的电压未低于过放保护阈值，进行断线检测扫描；

若检测到断线，进行断线保护计时；

基于在断线保护计时记满前，持续检测到断线，进入断线保护状态，保护系统禁止对电池组充电，不禁止电池组放电；屏蔽放电过压保护功能。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池组保护系统，包括：

采集单元，其用于采集电池组的电压，并根据采集到的电压触发过电压放电保护延迟计时和断线保护延迟计时；

计时单元，其用于对电池组进行过电压放电保护延迟计时和断线保护延迟计时；

处理单元，其用于处理采集单元和计时单元反馈的信息并根据处理结果触发电池组进入断线保护状态或者放电过电压保护状态。

本申请实施例具有如下有益效果：

本申请实施例提供的一种电池组断线保护方法及系统，确保了在保护机制中任何放电过电压保护动作之前都需要经过断线保护检测的筛选确认，排除了由断线造成的浮空电压导致错误的过电压放电保护。本申请实施例提供的方法中，进入断线保护状态，不禁止电池组放电保证了用户在使用电池组的过程中，电池组发生断线时用户的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1示出了本申请一种电池组断线保护方法的流程图；

图2示出了本申请一种电池保护系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，但不作为对本申请的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

图1为本发明实施例提供的一种电池组断线保护方法的流程示意图，如图1所示，包括步骤s101-s401。

步骤s101，进行过电压放电检测扫描。

步骤s102，判断检测到的电压是否低于过放保护阈值，若检测到的电压不低于过放保护阈值，则执行步骤s201。若检测到的电压低于过放保护阈值，则执行步骤s301。

步骤s201，进行断线检测扫描。

其中，在检测到的电压不低于过放保护阈值时，进行的断线检测扫描为常规频率的断线扫描，此时断线扫描频率低，能够降低常规工作的功耗。

步骤s202，判断是否检测到断线，若检测到断线执行步骤s203，若未检测到断线执行步骤s102。

步骤s203，进行常规频率的断线检测扫描，并开始常规断线延迟保护计时。

步骤s204，判断是否持续检测到断线，直到断线保护延迟计时记满。若在断线保护延迟计时记满时，持续检测到断线，则进入步骤s401，若在断线保护延迟计时记满时，未持续检测到断线，则进入步骤s102。

其中，在初次检测到断线时，开始断线延迟保护计时，确定在断线延迟保护计时记满时，持续检测到断线才进入断线保护状态。确保了检测到断线不是偶然情况。

步骤s401，进入断线保护状态，保护系统禁止对电池组充电，不禁止对电池组放电。

其中，在电池组保护系统发生断电时，保护系统禁止对电池组充电，保护板间断电的电芯不会被过充电，在充电过程中发生危险。不禁止放电保证了用户在使用电池组的过程中的安全，避免了电池组出现无预兆的中断放电，而导致的意外事故。

步骤s301，进行过电压放电保护延迟计时，进行断线检测扫描。

其中，在开始过电压放电保护延迟计时后，进行断线检测扫描。优选地，进行升频的断线检测扫描。为了降低常规工作的功耗，常规状态下(即检测出电芯电压不低于过放保护阈值时)断线检测扫描频率低。一旦检测到电芯电压低于过放保护阈值时，为了提高断线检测速率避免误入放电过电压放电保护，需要提高断线检测扫描频率。而此时电池组电压异常，电池组可以接受电池组保护系统为保证系统的保护功能而临时提高功耗。

在开始过电压放电保护计时的同时，开始升频的断线检测扫描。在检测到电池组的电压低于预先设置的过放保护阈值时，无法判断此时造成电压值过低的原因。因此在进入放电过电压保护状态前，需要排除由断线造成的浮空电压导致错误的放电过电压保护。因此需要在开始过电压放电保护延迟计时的同时，开始升频的断线检测扫描。

步骤s302，判断是否检测到断线，若检测到断线执行步骤s303，若未检测到断线执行步骤s301。

步骤s303，进行升频的断线检测扫描，暂停过电压放电保护延迟计时，开始断线保护延迟计时。

步骤s304，判断是否持续检测到断线直到断线保护延迟计时记满。若在断线保护延迟计时记满时持续检测到断线执行步骤s401，若在断线保护延迟计时记满时未持续检测到断线执行步骤s305。

步骤s305，恢复过电压放电保护延迟计时。

在检测到断线后，暂停过电压放电保护延迟计时，开始断线保护延迟计时。在断线保护延迟计记满前，持续进行升频的断线检测。在检测到断线后，暂停过电压放电保护延迟计时，可以保证进入过电压放电保护状态前，经过断线保护检测的筛选。若在检测到断线后未暂停过电压放电保护延迟计时，可能存在如下情况：在检测到断线后，过电压放电保护延迟计时和断线保护延迟计时都在同时进行，由于过电压放电保护延迟计时的开始时间早于断线保护延迟计时的开始时间，即过电压保护延迟计时可能早于断线保护延迟计记满。达不到在进入过电压放电保护状态前，经过断线保护检测的筛选这一目的。

在检测到断线时，暂停过电压放电保护延迟计时。在断线保护延迟计时记满时未持续检测到断线，则恢复过电压放电保护延迟计时。对于过电压放电保护延迟时间和断线保护延迟时间不做具体限定。优选的，可以将断线保护延迟时间设置短于过电压放电保护延迟时间。由于在检测到的电压低于过放保护阈值的情况下，进行的是升频的断线检测扫描，将断线保护延迟时间设置短于过电压放电保护延迟时间，能够保证在断线保护延迟计时记满时，检测到的断线非偶然情况。将断线保护延迟时间设置较短，可以尽快结束电池组的异常状态使电池组进入过电压保护状态或者断线保护状态。

步骤s306，判断是否持续检测到电压值过低直到过电压放电保护延迟计时记满。若在过电压放电保护延迟计时记满时，持续检测到电压过低，则执行步骤s307，若在过电压放电保护延迟计时记满时未持续检测到电压过低，则执行步骤s102。

若在过电压保护延迟计时记满时都未检测到断线，即在过电压放电保护延迟计时记满前执行步骤s301、步骤s302、步骤s306。在执行到步骤s306后，若在过电压放电保护延迟计时记满时，持续检测到电压过低，则进入放电过电压保护状态，电池保护系统禁止电池组放电。若在过电压放电保护延迟计时记满时未持续检测到电压过低，则持续对电池组进行断线检测。

步骤s307，进入放电过电压保护状态，电池保护系统禁止电池组放电。

上述实施例为本发明可能出现的情况，但不仅限于以上实施例所包含的情况。

本发明实施例提供了一种电池组保护系统，该系统可实现上述实施例中的断线保护方法，上述断线保护方法的实施例可用于理解和说明以下电池组保护系统的实施例。同样，以下电池组保护系统的实施例也可以用于理解上述方法实施例。

图2为本发明实施例提供的一种电池组断线保护系统的结构示意图参见图2，本发明实施例的电池组断线保护系统包括：

采集单元20，其用于采集电池组的电压，并根据采集到的电压触发过电压放电保护计时和断线保护计时；

其中，采集单元20采集电池组的电压。将采集的电压与过放保护阈值比较，当检测到的电压值低于过放保护阈值时进行过电压放电保护延迟计时和断线检测扫描，在过电压放电保护延迟计时记满前需要持续检测电池组的电压；当检测的电压值高于过放保护阈值时进行断线检测扫描。

计时单元21，其用于对电池组进行过电压放电保护延迟计时和断线保护计时；

处理单元22，其用于处理采集单元20和计时单元21反馈的信息并根据处理结果触发电池组进入断线保护状态或者放电过压保护状态。

进一步，本实施例中计时单元21包括第一计时单元和第二计时单元，第一计时单元用于过电压放电保护延迟计时，第二计时单元用于断线保护计延迟时。第一计时单元和第二计时单元计时记满以后，将计时记满信息发送给处理单元22。处理单元22将接受到的来自采集单元20和计时单元21的信息进行处理，具体包括，在断线保护延迟计时记满时，持续检测到断线，进入断线保护状态，保护系统禁止对电池组充电，不禁止电池组放电。在过电压放电保护延迟计时记满时，未检测到断线且持续检测到电压过低则进入过电压保护状态，电池保护系统禁止电池组放电。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。