• 正文
    • 一、關(guān)于網(wǎng)絡(luò)變壓器斷線檢測的專利
    • 二、關(guān)于負(fù)極繼電器粘連檢測的專利
    • 三、關(guān)于絕緣檢測的專利
    • 四、關(guān)于低成本高壓采樣的方案
  • 推薦器件
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一些最近幾年有意思的BMS相關(guān)專利學(xué)習(xí)分析

2024/09/05
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最近開學(xué)季,家里的娃也上幼兒園了,白天工作溜號時總是惦記娃在學(xué)校里怎么怎么樣,晚上一回到家里又互相嫌棄,日子挺充實的哈。

最近一段時間工作內(nèi)容挺豐富的,電流采樣精度提高繼續(xù)在調(diào)試,另外又弄了幾天專利分析,從中發(fā)現(xiàn)了一些新的東西或有意思的地方,今天分享出來一起看下。

一、關(guān)于網(wǎng)絡(luò)變壓器斷線檢測的專利

眾所周知,用于AFE之間通信的器件叫做網(wǎng)絡(luò)變壓器,其失效模式主要為斷線,原因可能有多種,例如變壓器生產(chǎn)過程中的繞線方式、拉力控制、或者熱沖擊情況下的應(yīng)力拉扯,其失效后影響比較嚴(yán)重,造成車輛不能正常運行。

寧德時代的專利《CN115825794 電芯采樣電路、電路故障預(yù)警方法及電池管理系統(tǒng)》中,提到了一個用于菊花鏈網(wǎng)絡(luò)變壓器的斷線檢測方法,通過檢測變壓器的線圈電阻來判斷其是否有斷線的風(fēng)險;具體方法倒比較簡要,類似于NTC檢測電路,通過上拉電源與電阻分壓,讓AFE去采集這個分壓值,進而計算出線圈電阻大小,然后做一些診斷策略。

二、關(guān)于負(fù)極繼電器粘連檢測的專利

之前總結(jié)過負(fù)極繼電器粘連檢測的一些專利方案,這次看幾個不同的,在上汽通用五菱的專利《CN107942243A 繼電器粘連檢測電路和檢測方法》中介紹了一種利用絕緣電阻來檢測繼電器粘連的故障,方案如下圖:簡要講就是在繼電器后端布置了固定阻值的電阻橋,然后人為將其并聯(lián)到絕緣電阻的位置,當(dāng)某個繼電器粘連時,這個電阻橋就會影響電池端的絕緣檢測結(jié)果。

在深藍(lán)汽車的專利《CN116540087 一種繼電器檢測電路及方法》中介紹了這樣一種方法,具體方案如下圖:簡要講是利用一串電阻同時連接到電池正負(fù)極以及繼電器的后端,這樣主正、主負(fù)繼電器閉合后就會參與分壓,會影響觀測點的電壓大小,從根本上講是一種有源注入法;關(guān)于負(fù)極繼電器粘連診斷的有源注入方法,我后面會單獨總結(jié)一章,因為我發(fā)現(xiàn)里面有些事情是值得探討的。

在蘇州時代的專利《CN117590217A 用于電動車輛的主負(fù)繼電器粘連檢測系統(tǒng)及檢測方法》中,此負(fù)極繼電器粘連檢測方案為通過控制繼電器的時序來實現(xiàn),如下圖:簡要講就是通過閉合預(yù)充繼電器,然后采集X電容兩端的電壓值,通過此電壓值來判斷負(fù)極繼電器是否粘連,這種類似方案其實一直存在,主負(fù)可以診斷出來,但是快充負(fù)比較困難。

三、關(guān)于絕緣檢測的專利

在專利《CN117250529A 動力電池絕緣檢測裝置、系統(tǒng)、方法及電池包》中,其方案框圖如下:簡要講這個電阻橋使用一個開關(guān)就可以滿足兩種狀態(tài)切換,如圖中的S1斷開時,電阻R1與R2作為上橋臂,R4與R4作為下橋臂;當(dāng)S1閉合時,電阻R1連接到了電池正負(fù)極兩端,而負(fù)橋臂變成了R2與R3+R4的并聯(lián)值,正橋臂懸空。

這種架構(gòu)在BJB芯片的手冊中也有類似的應(yīng)用,這種方案主要好處就是可以節(jié)省開關(guān)。

當(dāng)然,也有一些變形方案,例如在專利《CN112285500A 一種絕緣檢測電路及其控制方法》中,將開關(guān)布置在R2兩端。

四、關(guān)于低成本高壓采樣的方案

在寧德時代的專利《CN107526041A 電池檢測電路和電池管理系統(tǒng)》中,有一種極致降本的方案,方案框圖如下:將高壓采樣、絕緣檢測、粘連檢測都集成到了一起,并且參考平面放置到低壓地上,在前面有篇文章《BMS上使用低壓地作為參考平面的高壓采樣方案分析》中介紹過這種方案的優(yōu)點,感興趣可以看下。

總結(jié):

我發(fā)現(xiàn)天賦不夠,靠數(shù)量也可以取勝;以上所有,僅供參考。

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公眾號“新能源BMS”主筆,從事新能源汽車電池系統(tǒng)設(shè)計工作,具體為BMS硬件設(shè)計工作將近10年,在幾個大的主機廠都工作過;希望通過文字,把一些設(shè)計經(jīng)驗和總結(jié)分享給大家,共同成長。