1.本发明属于电池组安全检测技术领域，该电池组用于自行车、叉车、低速车、储能技术中，尤其是涉及一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统及方法。
背景技术：2.众所周知，动力电池作为电动自行车、便携电源、低压储能系统的核心储能部件，其安全性和可靠性一直是关注的焦点。如果出现电池组与车体、电池外壳等金属部位的绝缘失效，且无其他有效的检测和保护措施，极易出现意外短路和爆炸起火等危险情况的发生，将对使用人员及其财产造成重大伤害；目前在低压应用场合，还没有漏液、漏电的检测技术。
技术实现要素：3.针对以上的技术缺陷，本发明提供了一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统及方法，能够在发生漏液、漏电的情况发生下，可以精确的找到具体哪一串电池漏液、漏电的位置，可以做到精准、迅速的排除险情，从而大大提升电池组的使用寿命以及保障电池组的安全性。
4.为实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现：
5.本发明的第一目的是提供一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，包括第一继电器、第二继电器、第一三极管和第二三极管；其中：
6.第一继电器的四号引脚与电池组的正极连接；第二继电器的四号引脚分别与电池组的负极、pgnd连接；第一继电器的三号引脚依次通过第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻与第二继电器的三号引脚连接；第一继电器的三号引脚依次通过第一电阻、第二电阻、第三电阻接gnd；gnd与电池系统的外壳或车体连接；12v正极端子分别与第一继电器的一号引脚、第二继电器的一号引脚连接；第一三极管的b极通过第十四电阻与控制芯片的i/o端子连接；第二三极管的b极通过第十三电阻与控制芯片的i/o端子连接；第一三极管的e极、第二三极管的e极均接gnd；第一三极管的c极与第一继电器的二号引脚连接；第二三极管的c极与第二继电器的二号引脚连接；第一三极管的一号引脚与第一二极管的负极连接，第一三极管的二号引脚与第一二极管的正极连接；第二三极管的一号引脚与第二二极管的负极连接，第二三极管的二号引脚与第二二极管的正极连接；第一继电器的三号引脚依次通过第一电阻、第二电阻、第一比较器、第二比较器与控制芯片的ad口连接；第二继电器的三号引脚依次通过第六电阻、第五电阻、第三比较器、第四比较器与控制芯片的ad口连接。
7.优选地：所述第一电阻、第二电阻、第五电阻、第六电阻的电阻值相等，所述第三电阻和第四电阻的电阻值相等。
8.优选地：所述控制芯片的型号为n78e003aq20。
9.优选地：第一比较器的比较输入端子通过第十一电阻与第一比较器的输出端子连
接；第三比较器的比较输入端子通过第十二电阻与第三比较器的输出端子连接；第一比较器的比较输入端子通过第十电容与第一比较器的输出端子连接；第三比较器的比较输入端子通过第九电容与第三比较器的输出端子连接。
10.优选地：所述第一比较器和第三比较器的型号为lm662。
11.本发明的第二目的是提供一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测方法，基于上述的低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，完成如下步骤：
12.s1、当不进行测试时，第一继电器、第二继电器断开；
13.s2、当检测电路启动后，第一继电器、第二继电器闭合；
14.gnd参考1/2电源电压，当没有故障产生时，第一比较器和第二比较器组成第一运放，第三比较器和第四比较器组成第二运放；两个运放输出的电压值与1.65v差值的绝对值相等，即vo1＝|1.65v-u1|＝vo2＝|1.65v-u2|；当vo2不等于vo1时，判断系统出现了故障；然后执行s3；
15.s3、当vo2-vo1》0时，漏电或漏液位置靠近负极；当vo2-vo1《0时,漏电或漏液位置靠近正极；
16.s4、通过对vo1和vo2的值进行分析，判断具体故障点。
17.优选地：所述s4具体为：通过vo1和vo2分别计算出第一电阻至第三电阻之间的电压，第四电阻至第六电阻之间的电压，根据电池单体电压的范围为2.5-4.2v，定位出具体故障点的位置。
18.本发明具有的优点和技术效果是：
19.本发明能够在发生漏液、漏电的情况发生下，可以精确的找到具体哪一串电池漏液、漏电的位置，可以做到精准、迅速的排除险情，从而大大提升电池组的使用寿命以及保障电池组的安全性。
附图说明
20.图1为本发明优选实施例的电路图。
具体实施方式
21.为了使本发明的上述目的、设计的控制系及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.本发明为解决现有问题是这样实现的：
23.动力电池作为电动自行车、便携电源、低压储能系统的核心储能部件，其安全性和可靠性一直是关注的焦点。如果出现电池组与车体、电池外壳等金属部位的绝缘失效，且无其他有效的检测和保护措施，极易出现意外短路和爆炸起火等危险情况的发生，将对使用人员及其财产造成重大伤害；目前在低压应用场合，还没有漏液、漏电的检测技术，本发明可以有效、精准的解决此类问题。
24.请参阅图1，一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，主要包括：两个继电器，第一继电器k1、第二继电器k2；第一三极管q1、第二三极管q2三极管分别用于控制两个继电器的工作状态；具体的连接关系为：
25.第一继电器k1的四号引脚与电池组的正极连接；第二继电器k2的四号引脚分别与电池组的负极、pgnd连接；第一继电器k1的三号引脚依次通过第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6与第二继电器k2的三号引脚连接；第一继电器k1的三号引脚依次通过第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3接gnd；gnd与电池系统的外壳或车体连接；12v正极端子分别与第一继电器k1的一号引脚、第二继电器k2的一号引脚连接；第一三极管q1的b极通过第十四电阻r14与控制芯片的i/o端子连接；第二三极管q2的b极通过第十三电阻r13与控制芯片的i/o端子连接；第一三极管q1的e极、第二三极管q2的e极均接gnd；第一三极管q1的c极与第一继电器的二号引脚连接；第二三极管q2的c极与第二继电器的二号引脚连接；第一三极管q1的一号引脚与第一二极管的负极连接，第一三极管q1的二号引脚与第一二极管的正极连接；第二三极管q2的一号引脚与第二二极管的负极连接，第二三极管q2的二号引脚与第二二极管的正极连接；第一继电器k1的三号引脚依次通过第一电阻r1、第二电阻r2、第一比较器、第二比较器与控制芯片的ad口连接；第二继电器k2的三号引脚依次通过第六电阻r6、第五电阻r5、第三比较器、第四比较器与控制芯片的ad口连接。
26.其中：所述第一电阻、第二电阻、第五电阻、第六电阻的电阻值相等，所述第三电阻和第四电阻的电阻值相等。
27.所述控制芯片的型号为n78e003aq20。
28.第一比较器的比较输入端子通过第十一电阻q11与第一比较器的输出端子连接；第三比较器的比较输入端子通过第十二电阻r12与第三比较器的输出端子连接；第一比较器的比较输入端子通过第十电容与第一比较器的输出端子连接；第三比较器的比较输入端子通过第九电容与第三比较器的输出端子连接。
29.所述第一比较器和第三比较器的型号为lm662。
30.u3电路图为电压基准图。
31.检测原理：
32.其中，当不进行测试时，第一继电器k1、第二继电器k2断开，以减小检测电路的损耗；当检测电路启动后，第一继电器k1、第二继电器k2闭合，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6串联后接入到电池系统的正负极，第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6的中点接到gnd，图中gnd与pgnd是隔离的，且gnd与电池系统的外壳或车体是连接在一起的。
33.如上所述，gnd是参考了1/2电源电压，当没有故障产生时，u1和u2两个运放输出的电压值与1.65v差值的绝对值是相等的即vo1＝|1.65v-u1|＝vo2＝|1.65v-u2|；当vo2≠vo1时，即可判断系统出现了故障；进一步分析：当vo2-vo1》0时，漏电或漏液位置靠近负极；当vo2-vo1《0时,漏电或漏液位置靠近正极；
34.知道故障点靠近正极或是靠近负极后，通过对vo1和vo2的值进行分析，来判断具体故障点，原理如下：因为第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6的分压比例已知，通过vo1和vo2分别计算出r1-r3之间的电压和r4-r6之间的电压，又因为电池单体电压的范围为2.5-4.2v,这样可以定位出具体故障点的具体位置。
35.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，其特征在于：包括第一继电器、第二继电器、第一三极管和第二三极管；其中：第一继电器的四号引脚与电池组的正极连接；第二继电器的四号引脚分别与电池组的负极、pgnd连接；第一继电器的三号引脚依次通过第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻与第二继电器的三号引脚连接；第一继电器的三号引脚依次通过第一电阻、第二电阻、第三电阻接gnd；gnd与电池系统的外壳或车体连接；12v正极端子分别与第一继电器的一号引脚、第二继电器的一号引脚连接；第一三极管的b极通过第十四电阻与控制芯片的i/o端子连接；第二三极管的b极通过第十三电阻与控制芯片的i/o端子连接；第一三极管的e极、第二三极管的e极均接gnd；第一三极管的c极与第一继电器的二号引脚连接；第二三极管的c极与第二继电器的二号引脚连接；第一三极管的一号引脚与第一二极管的负极连接，第一三极管的二号引脚与第一二极管的正极连接；第二三极管的一号引脚与第二二极管的负极连接，第二三极管的二号引脚与第二二极管的正极连接；第一继电器的三号引脚依次通过第一电阻、第二电阻、第一比较器、第二比较器与控制芯片的ad口连接；第二继电器的三号引脚依次通过第六电阻、第五电阻、第三比较器、第四比较器与控制芯片的ad口连接。2.根据权利要求1所述的低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻、第五电阻、第六电阻的电阻值相等，所述第三电阻和第四电阻的电阻值相等。3.根据权利要求2所述的低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，其特征在于：所述控制芯片的型号为n78e003aq20。4.根据权利要求3所述的低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，其特征在于：第一比较器的比较输入端子通过第十一电阻与第一比较器的输出端子连接；第三比较器的比较输入端子通过第十二电阻与第三比较器的输出端子连接；第一比较器的比较输入端子通过第十电容与第一比较器的输出端子连接；第三比较器的比较输入端子通过第九电容与第三比较器的输出端子连接。5.根据权利要求4所述的低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，其特征在于：所述第一比较器和第三比较器的型号为lm662。6.一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测方法，其特征在于：基于权利要求2-5任一项所述的低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统，完成如下步骤：s1、当不进行测试时，第一继电器、第二继电器断开；s2、当检测电路启动后，第一继电器、第二继电器闭合；gnd参考1/2电源电压，当没有故障产生时，第一比较器和第二比较器组成第一运放，第三比较器和第四比较器组成第二运放；两个运放输出的电压值与1.65v差值的绝对值相等，即vo1＝|1.65v-u1|＝vo2＝|1.65v-u2|；当vo2不等于vo1时，判断系统出现了故障；然后执行s3；s3、当vo2-vo1>0时，漏电或漏液位置靠近负极；当vo2-vo1<0时,漏电或漏液位置靠近正极；s4、通过对vo1和vo2的值进行分析，判断具体故障点。7.根据权利要求6所述的低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测方法，其特征在于：
所述s4具体为：通过vo1和vo2分别计算出第一电阻至第三电阻之间的电压，第四电阻至第六电阻之间的电压，根据电池单体电压的范围为2.5-4.2v，定位出具体故障点的位置。
技术总结本发明公开了一种低压储能系统用电池组漏液漏电故障检测系统及方法，属于电池组安全检测技术领域，包括第一继电器、第二继电器、第一三极管和第二三极管；第一继电器与电池组连接；第一继电器依次通过第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻与第二继电器连接；第一三极管通过第十四电阻与控制芯片连接；第二三极管通过第十三电阻与控制芯片连接；第一三极管与第一继电器连接；第二三极管与第二继电器连接；第一三极管与第一二极管连接；第二三极管与第二二极管连接；第二电阻依次通过第一比较器、第二比较器与控制芯片的连接；第五电阻依次通过第三比较器、第四比较器与控制芯片连接。器与控制芯片连接。器与控制芯片连接。
技术研发人员：邢芳旭 纪珍川 张宁中
受保护的技术使用者：天津先众新能源科技股份有限公司
技术研发日：2022.07.12
技术公布日：2022/11/1
