针床漏电检测电路及电池处理设备的制作方法

1.本技术涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种针床漏电检测电路及电池处理设备。


背景技术：

2.锂电池由于具有能量密度高、使用寿命长、额定电压高、自放电率低、绿色环保等等优点，因此应用相当广泛，例如应用于新能源汽车、电网储能、数码产品等等。
3.在锂电池的制造过程中，电池处理设备可通过针床上设置的电流探针或者电流夹具等连接电池，以对电池进行充放电。在通常情况下，针床与电流探针或者电流夹具之间相对绝缘，但若针床发生漏电则会存在一定的安全隐患。然而，现有技术中并没有检测针床是否漏电的方案，从而影响电池处理设备的可靠性。


技术实现要素：

4.基于此，本技术提供了一种针床漏电检测电路及电池处理设备，用于检测针床是否发生漏电，以提高电池处理设备的可靠性。
5.第一方面，本技术提供了一种针床漏电检测电路，包括：
6.两个开关支路，一个所述开关支路的第一端用于连接直流电源的正极，另一个所述开关支路的第一端用于连接所述直流电源的负极；其中，所述直流电源的正极和负极之间连接有多个依次串联的电池；及
7.电流检测电路，一端分别与两个所述开关支路的第二端连接，另一端用于连接针床；
8.其中，当两个所述开关支路周期性地交替导通和断开时，所述电流检测电路所检测到的电流值用于确定所述针床是否发生漏电。
9.在一实施例中，所述开关支路包括开关管；所述开关管，一端通过限流电阻与所述直流电源的正极或负极连接，另一端与所述电流检测电路连接。
10.在一实施例中，所述电流检测电路包括电流表或电流传感器。
11.在一实施例中，所述电流检测电路通过一开关管连接所述针床。
12.在一实施例中，还包括霍尔元件，所述霍尔元件穿过所述直流电源的正极导线和负极导线。
13.第二方面，本技术提供了一种电池处理设备，包括：直流电源、针床以及如第一方面所述的针床漏电检测电路；其中，所述直流电源的正负极之间连接有多个依次串联的电池。
14.在上述针床漏电检测电路中，由于两个开关支路交替导通和断开，因此在至少一个开关支路的导通期间，电流检测电路所检测到的电流值明显大于零，因此可根据电流检测电路所检测到的电流值确定针床是否发生漏电，提高了电池处理设备的可靠性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些实施例，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他的附图。
16.图1为本技术实施例中电池处理设备的一种示例性结构示意图；
17.图2为本技术实施例中针床漏电检测电路的一种电路结构示意图；
18.图3为本技术实施例中第一开关支路导通时一种示例性的电路结构示意图；
19.图4为本技术实施例中第二开关支路导通时一种示例性的电路结构示意图；
20.图5为本技术实施例中针床漏电检测电路的另一种电路结构示意图；
21.图6为本技术实施例中针床存在多点漏电而导致的环电流的一种示例性的电路结构示意图；
22.图7为本技术实施例中针床漏电检测电路的一种示例性的电路结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
24.应当理解，本技术的说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。另外，本技术的说明书、权利要求书或上述附图中的术语“连接”(如果存在)应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接，或电连接，或信号连接，并且，“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，在本技术的说明书、权利要求书或上述附图中使用的术语“和/或”(如果存在)是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
25.本技术实施例提供的一种针床漏电检测电路，可以应用于电池处理设备，其中，电池处理设备可以是化成分容设备、充放电检测设备等等。在本技术实施例中，电池处理设备可以包括针床以及与该针床配套的电流探针或者电流夹具，因此可通过电流探针或者电流夹具与电池电连接，例如，通过电流探针与电池的极柱连接，或者，通过电流夹具与电池的极耳连接。示例性地，如图1所示，电池处理设备具有直流输出能力(也即具有直流电源)，且直流电源的正负极之间可通过电流探针连接多个电池，其中，多个电池可以是依次串联的连接关系，如此电池处理设备可以对多个依次串联的电池进行相应地处理，例如进行化成、分容等等。此外，为了论述方便，本技术实施例将直流电源的正负极之间连接多个依次串联的电池称之为电池充放电回路。
26.如图2所示，本技术实施例中的针床漏电检测电路，可以包括一电流检测电路110以及两个开关支路，为了论述方便，本技术实施例以第一开关支路120和第二开关支路130表示两个开关支路。其中，第一开关支路120的第一端用于连接直流电源的正极，第二开关
支路130的第一端用于连接直流电源的负极。电流检测电路110一端分别与第一开关支路120的第二端、第二开关支路130的第二端连接，另一端用于连接针床。此外，直流电源的正极和负极之间连接有多个依次串联的电池，也即如前文所述的电池充放电回路。
27.基于此，当两个开关支路周期性地交替导通和断开时，电流检测电路110所检测到的电流值用于确定针床是否发生漏电。具体而言，在针床不发生漏电的情况下，针床漏电检测电路与电池充放电回路之间并无电气关系，因此此时电流检测电路110所检测到的电流值为零或者几乎为零。而当针床发生漏电时，针床漏电检测电路与电池充放电回路之间存在了电气关系，并且，由于两个开关支路交替导通和断开，因此在第一开关支路120和/或第二开关支路130的导通期间，电流检测电路110所检测到的电流值明显大于零。因此，用户可根据电流检测电路110所检测到的电流值确定针床是否发生漏电。
28.示例性地，假设针床存在漏电且漏电点如图3和图4所示，则相当于电流检测电路110用于连接针床的一端与该漏电点形成连接。如此，当第一开关支路120导通且第二开关支路130断开时，如图3所示，由于漏电形成的回路如图中虚线所示(电流方向如虚线中箭头所示)，记此阶段的电流值为i1；而当第一开关支路120断开且第二开关支路130导通时，如图4所示，由于漏电形成的回路如图中虚线所示(电流方向如虚线中箭头所示)，记此阶段的电流值为i2。在本技术实施例中，若漏电点比较“靠近”直流电源的正极，则由于针床内阻等等因素，i1变化可能会不太明显，但i2明显大于零；相反，若漏电点比较“靠近”直流电源的负极，则i2变化可能会不太明显，但i1明显大于零；除前文所述的两种情况外，i1、i2明显大于零。因此在本示例中，由于漏电点比较“靠近”直流电源的正极，因此用户可以根据电流检测电路110所检测到的i2明显大于零确定针床已发生漏电。当然，在其他示例中，若漏电点比较“靠近”直流电源的负极，则用户可以根据电流检测电路110所检测到的i1确定针床是否发生漏电，或者，若除了前文所述的两种情况，用户可以根据电流检测电路110所检测到的i1和/或i2确定针床是否发生漏电。由此可知，本技术实施例可以检测针床是否发生漏电，提高了电池处理设备的可靠性。
29.在一实施例中，开关支路包括开关管，并且，开关管的一端通过限流电阻与直流电源的正极或负极连接，另一端与电流检测电路110连接。其中，限流电阻用于限制回路电流，以保护开关管、电流检测电路110等元器件；开关管用于周期性地通断。示例性地，如图2所示，第一开关支路120可以包括限流电阻r1和开关管sw1，其中，限流电阻r1的阻值可以根据实际情况合理设置，例如几百k；开关管sw1也可以合理选取，例如mos管等等。示例性地，如图2所示，第二开关支路130可以包括限流电阻r2和开关管sw2，具体实施方式与第一开关支路120相似。
30.在一实施例中，电流检测电路可以包括电流表、电流传感器或其他可以检测电流的元件器。在一实施例方式中，电流检测电路110可通过一开关管连接针床，该开关管用于在电池处理设备处于使用状态时闭合，以及在电池处理设备处于未使用状态时断开。
31.在一实施例中，如图5所示，针床漏电检测电路还可以包括霍尔元件140，且霍尔元件140穿过直流电源的正极导线和负极导线。具体而言，当针床存在多个漏电点时会产生环电流，示例性地，如图6所示，当存在两个漏电点时会产生如图中虚线所示的环电流(箭头表示电流方向)。而环电流会使得电流检测电路110所检测到的电流值存在一定的滞后性，进而导致不能更为及时地发现针床发生漏电。基于此，发明人发现，当存在多个漏电点时，直
流电源的正极导线所流过的电流值与负极导线所流过的电流值存在一定的差异，因此设置霍尔元件140并使其穿过直流电源的正极导线和负极导线，如此，当通过霍尔元件140的输出信号确定正极导线所流过的电流值与负极导线所流过的电流值存在一定的差异时，可以确定针床存在多个漏电点，这可以更为及时地确定针床发生了漏电，进一步提高了可靠性。当然，还可以结合电流检测电路110所检测到的电流值，进一步确定针床发生漏电且存在多个漏电点，以采取合理的处理措施。此外，需说明，当针床仅存在一个漏电点时不会产生环电流且不会使得直流电源的正极导线所流过的电流值与负极导线所流过的电流值存在一定的差异，因此这种情况下仍需通过电流检测电路110所检测到的电流值进行确定。
32.综上，本技术实施例中的针床漏电检测电路，可以示例性的如图7所示。在本示例中，电流检测电路110包括电流表和开关管sw3，第一开关支路120包括限流电阻r1和开关管sw1，第二开关支路130包括限流电阻r2和开关管sw2。基于此，在开关管sw1和/或开关管sw2的导通期间，若根据霍尔元件140确定直流电源的正极导线和负极导线所流过的电流值不存在一定的差异、且电流表所检测到的电流值明显大于零，则可以确定针床发生漏电且存在一个漏电点；若根据霍尔元件140确定直流电源的正极导线和负极导线所流过的电流值存在一定的差异，则可以确定针床发生漏电且存在多个漏电点，当然，还可以再结合电流表所检测到的电流值进一步确定，本示例对此并不做限制。
33.本技术实施例还提供了一种电池处理设备，包括直流电源、针床以及如上所述的针床漏电检测电路，其中，直流电源的正负极之间连接有多个依次串联的电池。具体实施请参见前文论述，此处不再赘述。
34.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。