故障模拟装置及电芯采样故障模拟系统的制作方法

本申请涉及电芯，特别是涉及一种故障模拟装置及电芯采样故障模拟系统。

背景技术：

1、电池管理系统(battery management system，bms)的电芯采集板与电芯，通常是通过连接器、线束或柔性电路板(flexible printed circuit，fpc)互相连接在一起。在实际应用场景中，可能存在生产质量问题或市场端零部件老化等问题，例如连接器焊接偏位虚焊等，导致采集板与电芯的连接存在接触不良或开路等异常状态。

2、然而在传统技术中，通常只针对电芯引出的单根线的开路工况进行测试，但对于多路通道线故障，或因连接器焊接不良等问题导致的单路、多路通道线路阻抗变大等异常情况则难以测试。因此传统技术中的故障测试覆盖的工况较为单一。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够覆盖更多工况的故障模拟装置及电芯采样故障模拟系统。

2、第一方面，本申请提供了一种故障模拟装置。所述装置应用于电芯采样系统，所述电芯采样系统包括电芯模块以及电芯采集模块，所述电芯模块包括多个串联连接的电芯，所述装置分别与所述电芯模块以及电芯采集模块连接，其中，

3、所述装置包括多个采样通道，每个电芯的正极至少连接一个采样通道，每个电芯的负极至少连接一个采样通道，每个采样通道还与所述电芯采集模块的每个采样输入端对应连接，每个采样通道上设置有串联连接的模拟开关以及模拟可变电阻；

4、所述故障模拟装置，用于接收断线模拟指令，并基于所述断线模拟指令控制所述模拟开关以预设顺序通断，以使所述电芯采集模块得到断线模拟结果；

5、所述故障模拟装置，还用于接收阻抗模拟指令，并基于所述阻抗模拟指令将所述模拟可变电阻设置为预设阻值，以使所述电芯采集模块得到阻抗故障模拟结果。

6、在其中一个实施例中，所述多个采样通道包括电芯采样通道和采样电源通道，所述采样输入端包括电芯采样输入端和采样电源输入端，其中，

7、每个电芯的正极至少连接一个电芯采样通道，每个电芯的负极至少连接一个电芯采样通道，每个电芯采样通道还与每个电芯采样输入端对应连接；

8、所述多个串联连接的电芯的正极端至少连接一个采样电源通道，所述多个串联连接的电芯的负极端至少连接一个采样电源通道，每个采样电源通道还与每个采样电源输入端对应连接。

9、在其中一个实施例中，每个采样通道上设置有保险丝，所述保险丝与所述模拟开关以及模拟可变电阻串联连接。

10、在其中一个实施例中，所述故障模拟装置，还用于基于所述断线模拟指令，以预设顺序控制单个模拟开关断开，以使所述电芯采集模块得到所述单个模拟开关断开时的断线模拟结果。

11、在其中一个实施例中，所述故障模拟装置，还用于基于所述断线模拟指令，以预设顺序控制多个模拟开关断开，以使所述电芯采集模块得到所述多个模拟开关断开时的断线模拟结果。

12、在其中一个实施例中，所述故障模拟装置，还用于基于所述阻抗模拟指令，将单个模拟可变电阻设置为预设阻值，以使所述电芯采集模块得到，所述单个模拟可变电阻在所述预设阻值下的阻抗故障模拟结果。

13、在其中一个实施例中，所述故障模拟装置，还用于将单个模拟可变电阻设置为多个预设阻值，以使所述电芯采集模块得到，所述单个模拟可变电阻在所述多个预设阻值下的阻抗故障模拟结果。

14、在其中一个实施例中，所述故障模拟装置，还用于基于所述阻抗模拟指令，将多个模拟可变电阻设置为预设阻值，以使所述电芯采集模块得到，所述多个模拟可变电阻在所述预设阻值下的阻抗故障模拟结果。

15、第二方面，本申请还提供了一种电芯采样故障模拟系统。所述系统包括电芯模块、电芯采集模块、上位机以及如上述第一方面中任一项所述的故障模拟装置，所述故障模拟装置分别与所述电芯模块、电芯采集模块以及上位机连接，所述电芯采集模块还与所述上位机连接，所述电芯模块包括多个串联连接的电芯，其中，

16、所述电芯采集模块，用于生成断线模拟结果以及阻抗故障模拟结果发送至所述上位机；

17、所述上位机，用于向所述故障模拟装置发送断线模拟指令以及阻抗模拟指令，以及用于基于所述断线模拟结果以及阻抗故障模拟结果，确定并存储故障模拟结果。

18、在其中一个实施例中，所述断线模拟结果包括断线模拟采样电压值，所述阻抗故障模拟结果包括阻抗故障模拟采样电压值，所述上位机，还用于基于所述断线模拟采样电压值以及阻抗故障模拟采样电压值，确定故障模拟电压值以及故障模拟电压状态，所述故障模拟电压状态包括自检故障模拟状态以及采样通道模拟状态。

19、上述故障模拟装置及电芯采样故障模拟系统中，所述装置包括多个采样通道，每个电芯的正极至少连接一个采样通道，每个电芯的负极至少连接一个采样通道，每个采样通道还与电芯采集模块的每个采样输入端对应连接，每个采样通道上设置有串联连接的模拟开关以及模拟可变电阻；故障模拟装置，用于接收断线模拟指令，并基于断线模拟指令控制模拟开关以预设顺序通断，以使电芯采集模块得到断线模拟结果；故障模拟装置，还用于接收阻抗模拟指令，并基于阻抗模拟指令将模拟可变电阻设置为预设阻值，以使电芯采集模块得到阻抗故障模拟结果。

20、本申请提供的故障模拟装置及电芯采样故障模拟系统，通过在每个采样通道上设置有串联连接的模拟开关以及模拟可变电阻，能够基于断线模拟指令控制模拟开关以预设顺序通断，以使电芯采集模块得到断线模拟结果；以及基于阻抗模拟指令将模拟可变电阻设置为预设阻值，以使电芯采集模块得到阻抗故障模拟结果。能够模拟电芯模块与电芯采样模块连接时可能产生的大部分故障状态，能够覆盖更多的工况，提高故障模拟的效率。本申请所得到的故障模拟结果一方面可以与已发生故障的故障结果进行比对，高效地确定已发生故障的故障类型；另一方面能够作为后续可能出现故障的参照结果，当后续发生故障时不需要再次进行故障检测，与本申请的模拟故障结果进行比对即可快捷、高效地确定故障类型。

21、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种故障模拟装置，其特征在于，所述装置应用于电芯采样系统，所述电芯采样系统包括电芯模块以及电芯采集模块，所述电芯模块包括多个串联连接的电芯，所述装置分别与所述电芯模块以及电芯采集模块连接，其中，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个采样通道包括电芯采样通道和采样电源通道，所述采样输入端包括电芯采样输入端和采样电源输入端，其中，

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，每个采样通道上设置有保险丝，所述保险丝与所述模拟开关以及模拟可变电阻串联连接。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的装置，其特征在于，所述故障模拟装置，还用于基于所述断线模拟指令，以预设顺序控制单个模拟开关断开，以使所述电芯采集模块得到所述单个模拟开关断开时的断线模拟结果。

5.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的装置，其特征在于，所述故障模拟装置，还用于基于所述断线模拟指令，以预设顺序控制多个模拟开关断开，以使所述电芯采集模块得到所述多个模拟开关断开时的断线模拟结果。

6.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的装置，其特征在于，所述故障模拟装置，还用于基于所述阻抗模拟指令，将单个模拟可变电阻设置为预设阻值，以使所述电芯采集模块得到，所述单个模拟可变电阻在所述预设阻值下的阻抗故障模拟结果。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述故障模拟装置，还用于将单个模拟可变电阻设置为多个预设阻值，以使所述电芯采集模块得到，所述单个模拟可变电阻在所述多个预设阻值下的阻抗故障模拟结果。

8.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的装置，其特征在于，所述故障模拟装置，还用于基于所述阻抗模拟指令，将多个模拟可变电阻设置为预设阻值，以使所述电芯采集模块得到，所述多个模拟可变电阻在所述预设阻值下的阻抗故障模拟结果。

9.一种电芯采样故障模拟系统，其特征在于，所述系统包括电芯模块、电芯采集模块、上位机以及如权利要求1至权利要求8中任一项所述的故障模拟装置，所述故障模拟装置分别与所述电芯模块、电芯采集模块以及上位机连接，所述电芯采集模块还与所述上位机连接，所述电芯模块包括多个串联连接的电芯，其中，

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述断线模拟结果包括断线模拟采样电压值，所述阻抗故障模拟结果包括阻抗故障模拟采样电压值，所述上位机，还用于基于所述断线模拟采样电压值以及阻抗故障模拟采样电压值，确定故障模拟电压值以及故障模拟电压状态，所述故障模拟电压状态包括自检故障模拟状态以及采样通道模拟状态。

技术总结
本申请提供一种故障模拟装置及电芯采样故障模拟系统，通过在每个采样通道上设置有串联连接的模拟开关以及模拟可变电阻，能够基于断线模拟指令控制模拟开关以预设顺序通断，以使电芯采集模块得到断线模拟结果；以及基于阻抗模拟指令将模拟可变电阻设置为预设阻值，以使电芯采集模块得到阻抗故障模拟结果。能够模拟电芯模块与电芯采样模块连接时可能产生的大部分故障状态，能够覆盖更多的工况，提高故障模拟的效率。本申请所得到的故障模拟结果一方面能够高效地确定已发生故障的故障类型；另一方面能够作为后续可能出现故障的参照结果，当后续发生故障时不需要再次进行故障检测，与本申请的模拟故障结果进行比对即可快捷、高效地确定故障类型。

技术研发人员：王腾飞,王鹏飞,章俊,徐良渡,郭英杰
受保护的技术使用者：浙江凌骁能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6