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CN110736912A - 电路故障的检测方法和采样检测电路 - Google Patents

电路故障的检测方法和采样检测电路 Download PDF

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CN110736912A CN201810805333.XA CN201810805333A CN110736912A CN 110736912 A CN110736912 A CN 110736912A CN 201810805333 A CN201810805333 A CN 201810805333A CN 110736912 A CN110736912 A CN 110736912A
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Abstract

本发明公开了一种电路故障的检测方法和采样检测电路，涉及电池领域。该电路故障的检测方法包括：接收并响应于检测指令，控制多个均衡模块全部断开，以及在待采样均衡模块的两端采集第一采样数据；控制编号为单数的待采样均衡模块导通，编号为双数的待采样均衡模块断开，以及在待采样均衡模块的两端采集第二采样数据；控制编号为单数的待采样均衡模块断开，编号为双数的待采样均衡模块导通，以及在待采样均衡模块的两端采集第三采样数据；根据第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，确定采样检测电路故障并确定故障位置。

Description

电路故障的检测方法和采样检测电路
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及电路故障的检测方法和采样检测电路。
背景技术
电池模组由多个串联的单体电芯组成。但在电池模组的实际应用中，单体电芯的电压并不是完全相同的。特别是对电池模组进行多次充放电之后，不同单体电芯的电压差异更加明显，影响电池模组的寿命和安全性。
通常情况下，通过采用均衡电路来解决电池模组中单体电芯的电压一致性的问题。但是若均衡电路发生故障，均衡电路的均衡效果会受到影响。
现有技术中，当均衡电路发生故障时，并不能检测发现均衡电路是否故障，也无法确定故障的位置。
发明内容
本发明实施例提供的电路故障的检测方法和采样检测电路，可以根据待采样均衡模块两端的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，检测采样检测电路故障以及定位故障。
一方面，本发明实施例提供了一种电路故障的检测方法，应用于采样检测电路，其中，采样检测电路包括：多个储能模块，多个均衡模块、多个第一电阻模块，其中：每一储能模块的一端与电池模组中的一个单体电芯的一端连接，储能模块的另一端与单体电芯的另一端连接；每一均衡模块的一端与一个单体电芯的一端连接，均衡模块的另一端与单体电芯的另一端连接，其中，均衡模块和单体电芯之间设置有一个第一电阻模块，多个均衡模块按照排列次序依次编号；
电路故障的检测方法包括：接收并响应于检测指令，控制多个均衡模块全部断开，以及在待采样均衡模块的两端采集第一采样数据，其中，待采样均衡模块包括一个或多个均衡模块；控制编号为单数的待采样均衡模块导通，编号为双数的待采样均衡模块断开，以及在待采样均衡模块的两端采集第二采样数据；控制编号为单数的待采样均衡模块断开，编号为双数的待采样均衡模块导通，以及在待采样均衡模块的两端采集第三采样数据；根据第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，确定采样检测电路故障并确定故障位置。
另一方面，本发明实施例提供一种采样检测电路，该采样检测电路至少包括多个储能模块，多个均衡模块、多个第一电阻模块和检测模块，其中：每一储能模块的一端与电池模组中的一个单体电芯的一端连接，储能模块的另一端与单体电芯的另一端连接；每一均衡模块的一端与一个单体电芯的一端连接，均衡模块的另一端与单体电芯的另一端连接，其中，均衡模块和单体电芯之间设置有一个第一电阻模块，多个均衡模块按照排列次序依次编号；检测模块，用于当多个均衡模块全部断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第一采样数据，其中，待采样均衡模块包括一个或多个均衡模块；以及，用于当编号为单数的待采样均衡模块导通，编号为双数的待采样均衡模块断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第二采样数据；以及，用于当编号为单数的待采样均衡模块断开，编号为双数的待采样均衡模块导通时，在所有待采样均衡模块的两端采集第三采样数据；以及，用于根据第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，检测采样检测电路故障并确定故障位置。
根据本发明实施例中的电路故障的检测方法和采样检测电路，当采样检测电路中的多个均衡模块全部断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第一采样数据；当编号为单数的待采样均衡模块导通，编号为双数的待采样均衡模块断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第二采样数据；当编号为单数的待采样均衡模块断开，编号为双数的待采样均衡模块导通时，在所有待采样均衡模块的两端采集第三采样数据。在待检测均衡模块所属的均衡回路故障时，该待检测均衡回路两端的第二采样数据和该待检测均衡回路两端的第一采样数据之间的关系、该待检测均衡回路两端的第三采样数据和该待检测均衡回路两端的第一采样数据之间的关系会改变，其中待检测均衡模块所属的均衡回路指该待检测均衡模块与一单体电芯串联所形成的回路。因此，若确定待采样均衡模块两端的第二采样数据与第一采样数据之间的关系改变，和/或待采样均衡模块两端的第三采样数据与第一采样数据之间的关系改变，可检测采样检测电路故障，并将故障位置定位于该均衡模块所属的均衡回路故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
图1为本发明一实施例中的一种采样检测电路的结构示意图；
图2为本发明一实施例中的一种电路故障的检测方法的流程图；
图3为本发明一实施例中的另一种采样检测电路的结构示意图；
图4为本发明一实施例中一种电路故障的检测方法的详细流程图；
图5A、图5B为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的部分结构示意图；
图6A为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的结构示意图；
图6B至图6E为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的部分结构示意图；
图7A、图7B为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的部分结构示意图；
图8A、图8B为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的部分结构示意图；
图9A、图9B为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的部分结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供了一种电路故障的检测方法和采样检测电路，能够根据待采样均衡模块两端的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，检测采样检测电路的故障以及定位故障。具体的，在采样检测电路中设置储能模块和用于分压的电阻模块。当采样检测电路故障时，均衡模块两端的采样数据会因为储能模块两端的采样数据的变化或受到电阻模块的影响而发生改变。从而，通过分析待采样均衡模块两端的第一采样数据与第二采样数据，和/或第一采样数据与第三采样数据之间的关系可以检测采样检测电路故障以及定位故障。
需要说明的是，本发明实施例中采样检测电路还可作为均衡电路。当检测到电池模组中单体电芯的电压不一致时，可通过控制均衡模块的导通或断开，使各单体电芯的电压达到均衡电压。
若采样检测电路连接的电池模组中包括i个单体电芯，本发明实施例中的采样检测电路至少包括i个储能模块，i个均衡模块和i个第一电阻模块，其中i为不小于2的整数。
图1为本发明一实施例中一种采样检测电路100的结构示意图。
如图1所示，采样检测电路100至少包括i个储能模块C1至Ci，i个均衡模块21至2i、i个第一电阻模块R11至R1i。
其中，每一储能模块的一端与电池模组中的一个单体电芯的一端连接，储能模块的另一端与单体电芯的另一端连接。
作一个示例，第k个储能模块的一端与电池模组中的第k个单体电芯的一端连接，第k个储能模块的另一端与第k个单体电芯的另一端连接，k为整数，且1≤k≤i。
比如，图1中的储能模块C1的一端与单体电芯11的正极连接，储能模块C1的另一端与单体电芯11的负极连接；储能模块C2的一端与单体电芯12的正极连接，储能模块C2的另一端与单体电芯12的负极连接；……；储能模块Ci的一端与单体电芯1i的正极连接，储能模块Ci的另一端与单体电芯1i的负极连接。
需要说明的是，每一单体电芯的两端各对应一条电压采样线，其中两个相邻的单体电芯共同对应一条电压采样线。
比如，单体电芯11两端对应的电压采样线分别为L1和L2，单体电芯11和单体电芯11的相邻单体电芯12共同对应电压采样线L2。
每一均衡模块与一个单体电芯的一端连接，该均衡模块的另一端与该单体电芯的另一端连接。其中，该均衡模块和该单体电芯之间设置有一个第一电阻模块，多个均衡模块按照排列次序依次编号。均衡模块可以被导通或断开。当一均衡模块导通时，第一电阻模块可对均衡模块分压。
作一个示例，第k个储能模块的一端与第k个单体电芯的一端连接，第k个储能模块的另一端与第k个单体电芯的另一端连接，且第k个均衡模块和第k个单体电芯之间设置有第k个第一电阻模块。
比如，图1中的i个均衡模块，按照排列次序从11开始编号直至1i。均衡模块21的一端与单体电芯11的一端连接，均衡模块21的另一端与单体电芯11的另一端连接，且均衡模块21与单体电芯11之间设置第一电阻模块R11；均衡模块22的一端与单体电芯12的一端连接，均衡模块22的另一端与单体电芯12的另一端连接，且均衡模块22与单体电芯12之间设置第一电阻模块R12；……；均衡模块2i的一端与单体电芯1i的一端连接，均衡模块2i的另一端与单体电芯1i的另一端连接，且均衡模块2i与单体电芯1i之间设置第一电阻模块R1i。
值得一提的是，第一电阻模块的作用包括对均衡模块进行分压。因此，本发明实施例中第一电阻模块的位置不限于图1中示出的第一电阻模块的位置，第一电阻模块可设置于由均衡模块与单体电芯所组成的均衡回路上的任何位置。
作一个示例，第一电阻模块可设置于，由一储能模块和一单体电芯组成的储能回路，与由该均衡模块和该单体电芯所组成的均衡回路的重叠部分。
比如，单体电芯11和均衡模块21所组成的均衡回路上包括点B1、B2、B3和B4，此时第一电阻模块R11除可设置于B3和B4之间的均衡回路之外，还可设置于B1与B2之间的均衡回路。
为了便于说明，本发明下述实施例中将以第一电阻模块设置于B3和B4之间为例进行解释说明。
作另一个示例，第一电阻模块可设置于，由一储能模块和一单体电芯组成的均衡回路，与由该储能模块的相邻储能模块和另一单体电芯组成的均衡回路的重叠部分。
比如，第一电阻模块R11可设置于点B2和点B3之间的均衡回路。此时，第一电阻模块R11设置于由单体电芯11和均衡模块21所组成的均衡回路上，且第一电阻模块R11同时设置于由单体电芯12和均衡模块22所组成的均衡回路上。
在本发明的一些实施例中，本实施例中的采样检测电路可应用一种电路故障的检测方法200。图2为本发明一实施例中的一种电路故障的检测方法的流程图。其中，电路故障的检测方法200可应用于上述实施例所述的采样检测电路100。
如图2所示，电路故障的检测方法200可包括S210至S240：
S210，接收并响应于检测指令，控制多个均衡模块全部断开，以及在待采样均衡模块的两端采集第一采样数据。
其中，待采样均衡模块包括一个或多个均衡模块。
在S210中，在每次利用采样检测电路对电池模组中的各单体电芯进行均衡处理之前，或需要对采样检测电路进行故障检测时，可向该采样检测电路发送用于检测该采样检测电路是否故障的检测指令。
在本发明的一些实施例中，待采样均衡模块用来检测其所属的均衡回路是否发生故障的均衡模块。若检测到该待采样均衡模块故障，可确定采样检测电路故障，并将故障定位至该待采样均衡模块所属的均衡回路。
在本发明的一些实施例中，第一采样数据的类型可以是电压、电流或电阻的一种或多种。
需要说明的是，当第一采样数据为电压，且均衡模块全部断开时，若待采样均衡模块正常断开或待均衡模块开路，在待采样均衡模块的两端采集的电压是该采样均衡模块所对应的单体电芯两端的电压。若待采样均衡模块短路，在待采样均衡模块的两端采集的电压是该采样均衡模块所对应的单体电芯为该待采样均衡模块所分配的电压。
在本发明的一些实施例中，可分别在待采样均衡模块两端设置两个采样点，以用于采集待采样均衡模块两端的采样数据。比如，可在均衡模块21两端各设置一个采样点A1和A2，在均衡模块22两端可各设置一个采样点A2和A3。
作一个示例，在接收并响应于检测指令之后，控制均衡模块21至2i全部断开，在待采样均衡模块两端的采样点采集第一采样数据。比如，当均衡模块21和均衡模块22为待采样均衡模块时，在采样点A1和采样点A2采集均衡模块21的第一采样数据，在采样点A2和采样点A3采集均衡模块22的第一采样数据。
S220，控制编号为单数的待采样均衡模块导通，编号为双数的待采样均衡模块断开，以及在待采样均衡模块的两端采集第二采样数据。
其中，第二采样数据的类型与S210中第一采样数据的类型相同，在此不再赘述。
作一个示例，若k为单数，第1个均衡模块21至第k+2个均衡模块2k+2均为待采样均衡模块。控制第1个均衡模块21至第k+2个均衡模块2k+2之中的所有编号为单数的均衡模块导通，控制第1个均衡模块21至第k+2个均衡模块2k+2之中的所有编号为双数的均衡模块断开。其中，第k+1个均衡模块2k+1断开，与第k+1个均衡模块2k+1相邻的第k个均衡模块2k和第k+2个均衡模块2k+2皆导通。
比如，第1个均衡模块21至第5个均衡模块25均为待采样均衡模块。控制均衡模块21至均衡模块25之中的均衡模块21、均衡模块23和均衡模块25导通，控制均衡模块21至均衡模块25之中的均衡模块22和均衡模块24断开。
需要说明的是，在正常情况下，在S220中的编号为单数的待采样均衡模块两端的第二采样数据等于所对应的单体电芯为该待采样均衡模块分配的电压，当该待采样均衡模块开路或短路时，该待采样均衡模块两端的第二采样数据等于该待采样均衡模块两端的第一采样数据。
在正常情况下，编号为双数的待采样均衡模块两端的第二采样数据等于所对应的单体电芯两端的电压。当该待采样均衡模块开路时，该待采样均衡模块两端的第二采样数据等于所对应的单体电芯两端的电压。当该待采样均衡模块短路时，该待采样均衡模块两端的第二采样数据等于所对应的单体电芯为该待采样均衡模块分配的电压。
S230，控制编号为单数的待采样均衡模块断开，编号为双数的待采样均衡模块导通，以及在待采样均衡模块的两端采集第三采样数据。
其中，第三采样数据的类型与S210中第一采样数据的类型相同，在此不再赘述。
作一个示例，若k为非零的双数，第1个均衡模块21至第k+1个均衡模块2k+1均为待采样均衡模块。控制第1个均衡模块21至第k+1个均衡模块2k+1之中的所有编号为单数的均衡模块断开，控制第1个均衡模块21至第k+1个均衡模块2k+1之中的所有编号为双数的均衡模块导通。
比如，第1个均衡模块21至第4个均衡模块24均为待采样均衡模块。控制均衡模块21至均衡模块24之中的均衡模块21和均衡模块23断开，控制均衡模块21至均衡模块24之中的均衡模块22和均衡模块24导通。
需要说明的是，在S230中，编号为单数的待采样均衡模块两端的第三采样数据在正常情况下等于所对应的单体电芯两端的电压。当该待采样均衡模块开路时，该待采样均衡模块两端的第三采样数据等于所对应的单体电芯两端的电压；当该待采样均衡模块短路时，该待采样均衡模块两端的第三采样数据等于所对应的单体电芯为该待采样均衡模块分配的电压。
在正常情况下，编号为双数的待采样均衡模块两端的第三采样数据等于所对应的单体电芯为该待采样均衡模块分配的电压。当该待采样均衡模块开路时，该待采样均衡模块两端的第三采样数据等于所对应的单体电芯两端的电压。当该待采样均衡模块短路时，该待采样均衡模块两端的第三采样数据等于所对应的单体电芯为该待采样均衡模块分配的电压。
S240，根据第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，确定采样检测电路故障并确定故障位置。
根据本发明实施例中的电路故障的检测方法，当采样检测电路中的多个均衡模块全部断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第一采样数据；当编号为单数的待采样均衡模块导通，编号为双数的待采样均衡模块断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第二采样数据；当编号为单数的待采样均衡模块断开，编号为双数的待采样均衡模块导通时，在所有待采样均衡模块的两端采集第三采样数据。在检测到待检测均衡模块所属的均衡回路故障时，该待检测均衡回路两端的第二采样数据和该待检测均衡回路两端的第一采样数据之间的关系、该待检测均衡回路两端的第三采样数据和该待检测均衡回路两端的第一采样数据之间的关系会改变，其中，待检测均衡模块所属的均衡回路指该待检测均衡模块与一单体电芯串联所形成的回路。因此，若确定待采样均衡模块两端的第二采样数据与第一采样数据之间的关系改变，和/或待采样均衡模块两端的第三采样数据与第一采样数据之间的关系改变，可检测采样检测电路故障，并将故障位置定位于该均衡模块所属的均衡回路故障。
在本发明的一些实施例中，均衡模块21至2i，至少包括开关单元和电阻单元，且开关单元的一端与电阻单元的一端连接。比如，均衡模块所包含的开关单元和电阻单元，可以与该均衡模块连接的单体电芯形成一个均衡回路。
通过控制开关单元的导通和断开，可达到控制均衡模块导通或断开的目的。
在本发明的一个实施例中，开关单元包括半导体场效应晶体管。半导体场效应晶体管可根据半导体场效应晶体管的控制端接收的检测指令导通或断开。
其中，检测指令可包括：高电平信号和低电平信号。比如，当半导体场效应晶体管的控制端接收到高电平信号时，半导体场效应晶体管导通；当半导体场效应晶体管的控制端接收到低电平信号时，半导体场效应晶体管断开。
需要说明的是，本发明实施例中的开关单元不限于半导体场效应晶体管，还可以是其他能够实现开关单元导通和开关单元断开的电子器件或功能模块。
在一个实施例中，采样检测电路100还包括：多个第二电阻模块。
在另一个实施例中，采样检测电路100还包括：多个二极管。
在又一个实施例中，采样检测电路100还包括：一个或多个第三电阻模块。
下面以包括多个第二电阻模块、多个二极管、一个第三电阻模块的实施例对另一种采样检测电路进行说明。
图3为本发明一实施例中另一种采样检测电路100的结构示意图，图3与图1的不同之处在于，采样检测电路100还包括：多个第二电阻模块R31至R3i，多个二极管D1至Di和第三电阻模块R4。
多个第二电阻模块R31至R3i，每一开关单元的控制端连接有一第二电阻模块。
其中，第二电阻模块用于保护开关单元，第二电阻模块可减弱流经开关单元的电流，防止当控制端接收的电流过大时，对开关单元造成损伤。尤其是，当开关单元包括半导体场效应晶体管时，第二电阻模块能够很好的保护半导体场效应管。
多个二极管D1至Di。每一二极管与每一均衡模块一一对应反向并联。
其中，多个二极管起到稳压的作用，防止因均衡模块两端的电压过高对检测模块31造成损伤。作一个示例，图3中的二极管D1至Di可以是瞬态抑制(Transient VoltageSuppressor，TVS)二极管。
一个或多个第三电阻模块R4，第三电阻模块可设置于单体电芯和采样点之间的电路上。
一部分单体电芯和采样点之间的电路上设置有第一电阻模块，第一电阻模块除了对导通的均衡模块分压之外，还可保护检测模块31。
比如，单体电芯11和采样点A2之间设置的第一电阻模块R11。
剩下的一部分单体电芯和采样点之间的电路上未设置第一电阻模块，可通过在该电路上设置第三电阻模块，以保护检测模块31。
比如，单体电芯11和采样点A1之间的电路上未设置第一电阻模块，可在单体电芯11和采样点A1之间的电路上设置第三电阻模块。
在本发明的一些实施例中，均衡模块包括一个开关单元和一个电阻单元。作一个示例，第k个均衡模块2k包括开关单元Kk和电阻单元R2k。
比如，均衡模块22包括开关单元K2和电阻单元R22。
每一开关单元的控制端连接有一个第二电阻模块。作一个示例，第k个开关单元Kk的控制端Gk连接有一个第二电阻模块R3k。
比如，开关单元K1的控制端G连接有第二电阻模块R31。
每一二极管与每一均衡模块一一对应反向并联。作一个示例，第k个均衡模块的两端反向并联二极管Dk，且二极管Dk的正极与均衡模块2k的第一端所设置的采样点Ak连接，二极管Dk的负极与均衡模块2k的第二端所设置的采样点Ak+1连接。其中，均衡模块2k的第一端表示为均衡模块2k与单体电芯1k的负极所相连的一端，均衡模块2k的第二端表示为均衡模块2k与单体电芯1k的正极所相连的一端。
比如，均衡模块21的两端反向并联二极管D1，且二极管D1的正极与采样点A1连接，二极管Dk的负极与采样点A2连接。其中，采样点A1是均衡模块21的第一端所设置的采样点，采样点A2是均衡模块21的第二端所设置的采样点。
在一个示例中，上述实施例中的第一电阻模块、第二电阻模块、第三电阻模块和电阻单元中电阻的数量可以为一个，也可以为多个，且电阻的组合形式并不限定。
在一个示例中，上述实施例中的储能模块可包括一个或多个电容器。
在一个示例中，开关单元可包括一个或多个半导体场效应晶体管。
在一个可选的示例中，一单体电芯所串联的第一电阻模块的电阻值和该单体电芯所串联的均衡模块的电阻值小于该单体电芯两端连接的储能模块的阻抗值。
为了便于说明，下述部分将以待采样均衡模块包括采样检测电路中的全部均衡模块，待采样均衡模块两端的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据皆为该待采样均衡模块两端的电压为例，进行具体的解释说明。
在本发明的一些实施例中，采样检测电路故障包括单体电芯的电压采样线故障和/或均衡模块故障。图4为本发明一实施例中一种电路故障的检测方法的详细流程图。图4与图2相同或等同的步骤使用相同的标号。如图4所示，在本发明一实施例中，S240的具体实施方式包括S241和S242：
S241，若待采样均衡模块对应的第二采样数据和待采样均衡模块对应的第三采样数据满足第一判断条件，确定均衡模块故障。其中，第一判断条件与待采样均衡模块对应的第一采样数据相关。
在本发明的一个实施例中，第一判断条件包括：第二采样数据等于第一采样数据，且第三采样数据等于第一采样数据。
均衡模块故障可分为均衡模块开路和均衡模块短路。比如，如图3所示，均衡模块包括一开关单元和一电阻单元。此时，开关单元开路可能会造成均衡模块开路，开关单元短路可能会造成均衡模块短路。
因此，本实施例的下述部分将分为两个示例，分别对均衡模块开路和均衡模块短路两种情况下，对均衡模块对应的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据进行具体的解释说明。
值得一提的是，为了进一步提高均衡模块故障的判断准确性，第一判断条件还包括：第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据均不为0。
需要说明的是，在本发明实施例中，当一均衡模块故障时，不会对该均衡模块的相邻均衡模块的采样数据产生影响。因此在本示例、以及下述的第一个示例、第二个示例中，一种采样检测电路的部分结构进行具体的解释说明。
作第一个示例，图5A为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的部分结构示意图，其中采样检测电路中均衡模块开路。
如图5A所示，若采样检测电路中第k个均衡模块2k开路，在执行S210至S230时：
通过S210采集的均衡模块2k两端的第一采样数据V1k为单体电芯1k两端的电压V0k。
通过S220采集的均衡模块2k两端的第二采样数据V2k为单体电芯1k两端的电压V0k。此时，均衡模块2k对应的第二采样数据V2k，等于均衡模块Ck对应的第一采样数据V1k。
通过S230采集的均衡模块2k两端的第三采样数据V3k为单体电芯1k两端的电压V0k。此时，均衡模块2k对应的第三采样数据V3k等于，均衡模块2k对应的第一采样数据V1k。
此时，若一均衡模块开路/断路，控制该均衡模块导通时，该均衡模块的状态始终保持为开路/断路。因此该均衡模块对应的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件。
值得一提的是，由于S220中控制编号为单数的均衡模块导通，编号为双数的均衡模块断开。S230中控制编号为单数的均衡模块断开，编号为双数的均衡模块导通。若电池模组中一相邻两个均衡模块的电压基本一致，该相邻两个均衡模块的第二采样数据或第三采样数据相同，则确定该两个均衡模块中必定有一个均衡模块开路/断路。可通过相邻两个均衡模块的第二采样数据或第三采样数据是否相同，在两个均衡模块中确定发生故障的均衡模块。
需要说明的是，当采样检测电路中的多个均衡电路开路时，每一均衡电路的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据均满足第一个示例中所述的情况。
作第二个示例，图5B为本发明一实施例的示例中一种采样检测电路的部分结构示意图。
如图5B所示，假设开关单元的电阻为零，若采样检测电路中第k个均衡模块2k短路，在执行S210至S230时，相当于始终对电阻单元R2k两端的电压采样，具体地：
通过S210采集的均衡模块2k两端的第一采样数据V1k，为单体电芯1k两端的电压V0k与均衡模块2k的分压系数αk的乘积V0k×αk，其中αk满足公式(1)：
Figure BDA0001738044290000111
其中，R1k表示第一电阻模块R1k的电阻值，R2k表示电阻单元R2k两端的电阻值。
通过S220采集的均衡模块2k两端的第二采样数据V2k为V0k×αk。
通过S230采集的均衡模块2k两端的第三采样数据V3k为V0k×αk。
此时，该均衡模块对应的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件。
值得一提的是，由于当均衡模块短路时，执行S210所采集的均衡模块两端的电压为所对应的单体电芯的电压与均衡模块分压系数的乘积。若电池模组中所有单体电芯的电压基本一致，所有均衡模块的分压系数基本一致，且一均衡模块对应的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件。通过判断该均衡模块的第一采样数据小于其他正常的均衡模块的第一采样数据，确定均衡模块故障为均衡模块短路。通过判断该均衡模块的第一采样数据基本等于其他均衡模块的第一采样数据，确定均衡模块故障为均衡模块开路。
需要说明的是，当采样检测电路中的多个均衡模块短路时，每一均衡模块的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据均满足第二个示例中所述的情况。
综合第一个示例和第二个示例可知，当一个或多个均衡模块短路/开路时，该均衡模块的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件。因此若一均衡模块的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件，确认该均衡模块故障。
S242，若待采样均衡模块对应的第二采样数据和/或待采样均衡模块对应的第三采样数据满足第二判断条件，确定均衡模块对应的电压采样线故障。其中，第二判断条件与待采样均衡模块对应的第一采样数据相关。
在本发明的一个实施例中，电压采样线故障包括电压采样线开路。比如，如图5A和图5B所示，单体电芯1k两端的电压采样线开路包括：Bk点和Dk点之间的电压采样线开路和/或Bk+1点和Dk+1点之间的电压采样线开路。
此时，第二判断条件包括：第一判断子条件或第二判断子条件。
第一判断子条件包括：编号为单数的待采样均衡模块对应的第二采样数据小于第一阈值，或编号为单数的待采样均衡模块对应的第三采样数据大于编号为单数的待采样均衡模块对应的第一采样数据。
第二判断子条件包括：编号为双数的待采样均衡模块对应的第二采样数据大于编号为双数的待采样均衡模块对应的第一采样数据，或编号为双数的待采样均衡模块对应的第三采样数据小于第二阈值。
其中，第一阈值是编号为单数的待采样均衡模块对应的第一采样数据与编号为单数的待采样均衡模块的分压系数的乘积。
第二阈值是编号为双数的待采样均衡模块对应的第一采样数据与编号为双数的待采样均衡模块的分压系数的乘积。
其中，可将两个相邻单体电芯之间的电压采样线作为第一电压采样线，将只属于一个单体电芯的电压采样线作为第二电压采样线。下述部分将分为四个示例，分别对第一电压采样线故障和第二电压采样线故障进行说明。其中，第三个示例是对第一电压采样线故障的说明，第四个示例、第五个示例和第六个示例是对第二电压采样线故障的说明。
作第三个示例，下面将以i＝2为例，对本示例中的第一电压采集线故障进行具体的解释说明。其中，以均衡模块21代表编号为单数的待采样均衡模块，以均衡模块22代表编号为双数的待采样均衡模块。
图6A为本发明一实施例的示例中采样检测电路的结构示意图。如图6A所示，采样检测电路中包括了电压采样线L1、L2和L3。由于电压采样线L2为单体电芯11和单体电芯12共同的电压采集线，为了方便描述，L2为第一电压采样线。由于电压采样线L1只属于单体电芯11，电压采样线L3只属于单体电芯12，为了方便描述，L1和L3为第二电压采样线。
当电压采样线L2故障时，电压采样线L2所属的单体电芯11与单体电芯12串联。单体电芯11、单体电芯12、储能模块C1和储能模块C2形成一个串联的回路。单体电芯11和单体电芯12的电压分配在储能模块C1和储能模块C2上。其中，分配在储能模块上的电压与该储能模块的阻抗成正比。比如，当电压采样线L2故障，储能模块C1的阻抗为固定值时，随着储能模块C2的阻抗增大，均衡模块C2的分压系数也不断变大。相应地，由于D1点和D3点之间的电压恒等于单体电芯11的电压与单体电芯12的电压之和，储能模块C2所分配的电压也随着储能模块C2的阻抗的增大而增大。
当执行S210时，均衡模块21和均衡模块22均断开。在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11为储能模块C1两端的电压VC11。在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12为储能模块C2两端的电压VC12。
比如，当采样检测电路中各储能模块的阻抗相同，各单体电芯的电压同为VC10，V11＝V12＝VC10。
当执行S220时，第一电阻模块R11和均衡模块21相串联之后，与储能模块C1并联。此时，由于均衡模块21导通，储能模块C1两端相当于并联了一个第一分流电阻，相应地，D1和D2点之间的等效阻抗小于储能模块C1的阻抗，其中，该第一分流电阻的阻值等于导通时的均衡模块21的阻值与R11的阻值之和。由于，储能模块C1所分配的电压小于V11，相应地，均衡模块21两端采集的第二采样数据V21小于V11×α1。均衡模块22两端采集的第二采样数据V22大于V12。其中，α1为均衡模块21的分压系数。
当执行S230时，由于均衡模块22导通，储能模块C2两端相当于并联了一个第二分流电阻，相应地，D2和D3点之间的等效阻抗小于储能模块C2的阻抗，其中，该第二分流电阻的阻值等于导通时的均衡模块22的阻值与R12的阻值之和。此时，储能模块C2所分配的电压小于V12，相应地，均衡模块22两端采集的第三采样数据V32小于V12×α2。均衡模块21两端采集的第三采样数据V31大于V11。其中，α2为均衡模块22的分压系数。α1和α2的计算方法与αk的计算方法相同，在此不再赘述。
需要说明的是，若采样检测电路中有多条相邻的第一电压采样线故障时，与故障的第一电压采样线对应的多个单体电芯串联，与故障的第一采样线对应的多个储能模块串联。若将与故障的第一电压采样线对应的均衡模块作为待采样均衡模块，在执行S220时，编号为单数的待采样均衡模块对应的第二采样数据小于第一采样数据与该待采样均衡模块的分压系数的乘积，编号为双数的待采样均衡模块对应的第二采样数据大于第一采样系数。在执行S230时，编号为单数的待采样均衡模块对应的第三采样数据大于第一采样系数，编号为双数的待采样均衡模块对应的第三采样数据小于第一采样数据与该待采样均衡模块的分压系数的乘积。
因此，若第一电压采样线故障时，该电压采样线对应的两个相邻的单体电芯串联，且两个单体电芯对应的两个储能模块串联。当储能模块并联的均衡模块闭合时，会使储能模块两端的分压变化，进而导致均衡模块两端采集的电压改变。因此，若采样检测电路中一均衡模块的第二采样数据或第三采样数据满足第二判断条件时，可确定该均衡模块对应的第一电压采样线故障。
作第四个示例，编号为单数的均衡模块所对应的第二电压采样线开路。比如，电池模组中第一个单体电芯所对应的第二电压采样线开路，或电池模组中所包含的单体电芯数量为奇数时，该电池模组中最后一个单体电芯所对应的第二电压采样线开路。
需要说明的是，当一均衡模块对应的第二电压采样线开路时，不会对该均衡模块的相邻均衡模块的采样数据产生影响。因此在本示例、以及下述的第五个示例、第六个示例中，将通过采样检测电路的部分结构，对第二电压采样线故障进行具体的解释说明。
图6B为本发明一实施例的示例中采样检测电路的部分结构示意图。如图6B所示，以均衡模块21代表编号为单数的待采样均衡模块，其中电压采样线L1为均衡模块21所对应的第二电压采样线。
当电压采样线L1故障时，需要考虑储能模块C1上是否储存了电能。下面将分为两种情况进行具体的说明。
第一种情况：在执行S210之前，若储能模块C1上已储存有电能，储能模块C1两端的电压VC11不大于单体电芯11两端的电压。具体地，由于储能模块C1储存的电能是由单体电芯11提供的，在储能模块C1正在储能的过程中，储能模块C1两端的电压小于单体电芯11两端的电压；在储能模块储能完毕时，储能模块C1两端的电压等于单体电芯11两端的电压。。
当执行S210时，均衡模块21断开，在均衡模块两端采集的第一采样数据V11＝VC11。
当执行S220时，均衡模块21导通，储能模块C1沿着其与均衡模块21所组成的回路释放电能。在释能过程中，第二采样数据V21小于V11*α1。当储能模块释放完所有的电能后，第二采样数据V21＝0。
当执行S230时，由于储能模块C1上储存的电能完成释放，此时第三采样数据V31＝0。
综上所述，上述第一种情况中，储能模块对应的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据满足第二判断条件。
第二种情况：若在执行S210之前，储能模块C1上未储存电能，例如，单体电芯11向储能模块C1两端加载电压之前，电压采样线L1已故障。此时，均衡模块21所对应的第一采样数据、第二采样数据、第三采样数据均为0。
作第五个示例，编号为双数的均衡模块所对应的第二电压采样线开路。比如，电池模组中所包含的单体电芯数量为偶数时，该电池模组中最后一个单体电芯所对应的第二电压采样线开路。下面将在采样检测电路的部分结构的基础上，对本示例中的第二电压采样线故障进行具体的解释说明。
图6C为本发明一实施例的示例中采样检测电路的部分结构示意图。如图6C所示，以均衡模块22代表编号为双数的待采样均衡模块，其中电压采样线L3为均衡模块22所对应的第二电压采样线。
当电压采样线L3故障时，需要考虑储能模块C2上是否储存了电能。下面将分为两种情况进行具体的说明。
第一种情况：若在执行S210之前，储能模块C2上已储存有电能，由于储能模块C2储存的电能是由单体电芯12提供的，储能模块C2两端的电压VC12不大于单体电芯12两端的电压。
当执行S210时，均衡模块22断开，在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12＝VC12。
当执行S220时，均衡模块22断开，均衡模块22两端采集的第二采样数据V22＝V12。
当执行S230时，储能模块C2沿着其与均衡模块22所组成的回路释放电能。在释能过程中，第三采样数据V32小于V12*α2。当储能模块释放完所有的电能后，第三采样数据V32＝0。
综上所述，上述第一种情况中，储能模块对应的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据满足第二判断条件。
第二种情况：若储能模块C2上未储存电能，此时，均衡模块22所对应的第一采样数据、第二采样数据、第三采样数据均为0。
作第六个示例，当第二电压采样线故障时，该第二电压采样线对应的均衡模块故障。
图6D为本发明一实施例的示例中采样检测电路的部分结构示意图。如图6D所示，其中电压采样线L1代表均衡模块21所对应的第二电压采样线。
当电压采样线L1故障，且均衡模块21开路时，需要考虑储能模块C1上是否储存了电能。下面将分为两种情况进行具体的说明。
第一种情况：若在执行S210之前，储能模块C1上已储存有电能。由于储能模块C1储存的电能是由单体电芯11提供的，储能模块C1两端的电压VC11不大于单体电芯11两端的电压。
当执行S210时，均衡模块21开路，在均衡模块两端采集的第一采样数据V11＝VC11。
当执行S220时，均衡模块21开路，在均衡模块两端采集的第二采样数据V21＝V11。
当执行S230时，均衡模块21开路，在均衡模块两端采集的第三采样数据V31＝V11。
综上所述，在第六个示例的第一种情况中，第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件，此时可确定均衡模块断路。
需要说明的是，若第二电压采样线对应的均衡模块的第一采样数据、第二采样数据、第三采样数据均相等，且三者不等于0。储能模块对应的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件，可确定该均衡模块故障。
第二种情况：若储能模块C1上未储存电能，此时，均衡模块21所对应的第一采样数据、第二采样数据、第三采样数据均为0。
图6E为本发明一实施例的示例中采样检测电路的部分结构示意图。
如图6E所示，在第三种情况中，当均衡模块21短路时，储能模块C1两端存储的电能沿着由C1与均衡模块21所组成的回路释放。因此，均衡模块对应的第一采样数据、第二采样数据、第三采样数据均为0。
综上所述，上述第四个示例的第二种情况、第五个示例的第二种情况和第六个示例的第二种情况及第三种情况中，第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据均等于0。
因此，在本发明一些实施例中，若第二电压采样线对应的均衡模块两端的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据均为0，可确定该第二电压采样线故障。
在本发明的一些实施例中，S242的具体实施方式包括：
若待采样均衡模块对应的第二采样数据满足第二判断条件，且待采样均衡模块的相邻均衡模块对应的第二采样数据满足第二判断条件，确定待采样均衡模块和相邻均衡模块之间的电压采样线故障。
若待采样均衡模块对应的第三采样数据满足第二判断条件，且待采样均衡模块的相邻均衡模块对应的第三采样数据满足第二判断条件，确定待采样均衡模块和相邻均衡模块之间的电压采样线故障。
在S242中，若两个或多个相邻的均衡模块的第一电压采样线故障时，故障的第一电压采样线所对应的单体电芯串联。若将故障的第一电压采样线所对应的均衡模块作为待采样均衡模块，在执行S220时，编号为单数的待采样均衡模块所并联的储能模块两端的阻抗减小，因此编号为单数的待采样均衡模块均满足第二判断条件。相应地，编号为双数的待采样均衡模块的电压均增大，编号为双数的待采样均衡模块均满足第二判断条件。
在执行S230时，编号为双数的待采样均衡模块所并联的储能模块两端的阻抗减小，因此编号为双数的待采样均衡模块均满足第二判断条件。相应地，编号为单数的待采样均衡模块的电压均增大，编号为单数的待采样均衡模块均满足第二判断条件。
因此，相邻的两个待采样均衡模块对应的第二采样数据均满足第二判断条件，或相邻的两个待采样均衡模块对应的第三采样数据均满足第二判断条件，确定相邻的两个待采样均衡模块之间的电压采样线故障。
比如，如图6A所示，均衡模块21和均衡模块22中任一均衡模块闭合时，均衡模块21和均衡模块22两端采集的采样数据满足第二判断条件。
具体地，在执行S220时，均衡模块21导通，均衡模块22断开。此时，均衡模块21的第二采样数据小于均衡模块21的第一采样数据与均衡模块21的分压系数的乘积，均衡模块22的第二采样数据大于均衡模块22的第一采样数据。
在执行S230时，均衡模块21断开，均衡模块22导通。此时，均衡模块21的第三采样数据大于均衡模块21的第一采样数据，均衡模块22的第三采样数据小于均衡模块22的第一采样数据与均衡模块22的分压系数的乘积。
在本发明的一些实施例中，除了上述实施例中的均衡模块开路/短路的情况，还包括均衡模块开路/短路，且均衡模块对应的第一电压采样线故障的情况。
当编号为双数的均衡模块开路/短路时，第一判断条件还包括：编号为单数的待采样均衡模块对应的第二采样数据小于第一阈值，待采样均衡模块对应的第三采样数据等于编号为单数的待采样均衡模块对应的第一采样数据，或，
编号为双数的待采样均衡模块对应的第二采样数据大于编号为双数的待采样均衡模块对应的第一采样数据，编号为双数的待采样均衡模块对应的第三采样数据等于编号为双数的待采样均衡模块对应的第一采样数据。
其中，第一阈值是编号为单数的待采样均衡模块对应的第一采样数据与编号为单数的待采样均衡模块的分压系数的乘积。
作第七个示例，当编号为双数的均衡模块故障时，还存在着该均衡模块第一电压采样线故障的情况。
以i＝2为例，对本示例中的编号为双数的均衡模块开路进行具体的解释说明。其中，以均衡模块21代表编号为单数的待采样均衡模块，以均衡模块22代表编号为双数的待采样均衡模块。
图7A为本发明一实施例的示例中采样检测电路的结构示意图。如图7A所示，第一电压采样线L2开路，且均衡模块22开路。
当执行S210时，均衡模块21断开，均衡模块22开路。在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11为储能模块C1两端的电压VC11。在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12为储能模块C2两端的电压VC12。
当执行S220时，由于均衡模块21导通，储能模块C1两端D1和D2点之间的等效阻抗小于储能模块C1的阻抗。由于储能模块C1所分配的电压小于V11，均衡模块21两端采集的第二采样数据V21小于V11×α1。相应地，由于D1和D3两点之间的电压恒等于单体电芯11的电压与单体电芯12的电压之和，均衡模块22两端采集的第二采样数据V22大于V12。
当执行S230时，均衡模块21断开，均衡模块22开路。在均衡模块21两端采集的第三采样数据V31等于在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11。在均衡模块22两端采集的第三采样数据V32等于在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12。
作第八个示例，以i＝2为例，对本示例中的编号为双数的均衡模块短路的情况进行具体的解释说明。其中，以均衡模块21代表编号为单数的待采样均衡模块，以均衡模块22代表编号为双数的待采样均衡模块。
图7B为本发明一实施例的示例中采样检测电路的结构示意图。如图7B所示，第一电压采样线L2开路，且均衡模块22短路。
当执行S210时，均衡模块21断开，均衡模块22短路。在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11为储能模块C1两端的电压VC11。在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12为储能模块C2两端的电压VC12与分压系数α2的乘积，此时V12＝VC12×α2。
当执行S220时，由于均衡模块21导通，均衡模块22短路。储能模块C1两端D1和D2点之间的等效阻抗小于储能模块C1的阻抗。储能模块C1所分配的电压小于V11，相应地，储能模块C2所分配的电压大于VC12。均衡模块21两端采集的第二采样数据V21小于V11×α1。均衡模块22两端采集的第二采样数据V22大于V12。
当执行S230时，均衡模块21断开，均衡模块22短路。在均衡模块21两端采集的第三采样数据V31等于在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11。在均衡模块22两端采集的第三采样数据V32等于在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12。
综合第七示例和第八示例可知，当编号为双数的均衡模块开路/短路，且该均衡模块的第一电压采样线故障时，该均衡模块对应的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件。因此，若一待采样均衡模块对应的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件时，确定该待采样均衡模块故障。
在本发明的另一些实施例中，除了上述实施例中编号为双数的均衡模块开路/短路，且该编号为双数的均衡模块对应的第一电压采样线故障的情况之外。还存在编号为单数的均衡模块开路/短路，且编号为单数的均衡模块对应的第一电压采样线故障的情况。
此时第一判断条件还包括：编号为单数的待采样均衡模块对应的第二采样数据等于编号为单数的待采样均衡模块对应的第一采样数据，且编号为单数的待采样均衡模块对应的第三采样数据大于编号为单数的待采样均衡模块对应的第一采样数据，或，
编号为双数的待采样均衡模块对应的第二采样数据等于编号为双数的待采样均衡模块对应的第一采样数据，且待采样均衡模块对应的第三采样数据小于第二阈值。
其中，第二阈值是编号为双数的待采样均衡模块对应的第一采样数据与编号为双数的待采样均衡模块的分压系数的乘积。
作第九个示例，以i＝2为例，对本示例中的编号为单数的均衡模块开路的情况进行具体的解释说明。其中，以均衡模块21代表编号为单数的待采样均衡模块，以均衡模块22代表编号为双数的待采样均衡模块。
图8A为本发明一实施例的示例中采样检测电路的结构示意图。如图8A所示，第一电压采样线L2开路，且均衡模块21开路。
当执行S210时，均衡模块21开路，均衡模块22断开。在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11为储能模块C1两端的电压VC11。在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12为储能模块C2两端的电压VC12。
当执行S220时，均衡模块21开路，均衡模块22断开。在均衡模块21两端采集的第二采样数据V21等于在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11。在均衡模块22两端采集的第二采样数据V22等于在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12。
当执行S230时，由于均衡模块21开路，均衡模块22导通。储能模块C2所分配的电压小于V12，均衡模块22两端采集的第三采样数据V32小于V12×α2。相应地，均衡模块21两端采集的第三采样数据V31大于V11。
作第十个示例，以i＝2为例，对本示例中的编号为单数的均衡模块短路的情况进行具体的解释说明。其中，以均衡模块21代表编号为单数的待采样均衡模块，以均衡模块22代表编号为双数的待采样均衡模块。
图8B为本发明一实施例的示例中采样检测电路的结构示意图。如图8B所示，第一电压采样线L2开路，且均衡模块21短路。
当执行S210时，均衡模块21短路，均衡模块22断开。在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11为储能模块C1两端的电压VC11与分压系数α1的乘积，此时V11＝VC11×α1。在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12为储能模块C2两端的电压VC12。
当执行S220时，由于均衡模块21短路，均衡模块22断开。在均衡模块21两端采集的第二采样数据V21等于在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11。在均衡模块22两端采集的第二采样数据V22等于在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12。
当执行S230时，均衡模块21短路，均衡模块22导通。储能模块C2所分配的电压小于V12，均衡模块22两端采集的第三采样数据V32小于V12×α2。相应地，均衡模块21两端采集的第三采样数据V31大于V11。
综合第九个示例和第十个示例可知，当编号为单数的均衡模块开路/短路，且该均衡模块的第一电压采样线故障时，该均衡模块对应的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件。因此，若一待采样均衡模块对应的第二采样数据和第三采样数据满足第一判断条件时，确定该待采样均衡模块故障。
在本发明的一些实施例中，当多条相邻的第一电压采样线开路，且部分编号为单数的均衡模块开路/短路时，
第一判断子条件还包括：编号为单数的待采样均衡模块对应的第二采样数据大于编号为单数的待采样均衡模块对应的第一采样数据。其中，部分编号为单数的均衡模块表示，与故障的第一电压采样线对应的编号为单数的均衡模块中有至少一个编号为单数的均衡模块正常。
作第十一个示例，以i＝3为例，对本示例中的满足第二判断条件的第一电压采样线故障的情况进行具体的解释说明。其中，以均衡模块21、均衡模块23代表编号为单数的待采样均衡模块，以均衡模块22代表编号为双数的待采样均衡模块。
图9A为本发明一实施例的示例中采样检测电路的结构示意图。如图9A所示，第一电压采样线L2和第一电压采样线L3开路，且均衡模块21开路。
当执行S210时，均衡模块21开路，均衡模块22断开，均衡模块23断开。在均衡模块21两端采集的第一采样数据V11为储能模块C1两端的电压VC11，在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12为储能模块C2两端的电压VC12，在均衡模块23两端采集的第一采样数据V13为储能模块C3两端的电压VC13。
当执行S220时，由于均衡模块21开路，均衡模块22断开，均衡模块23导通。储能模块C3所分配的电压小于V13，相应地，由于D1和D4两点之间的电压恒等于单体电芯11两端的电压、单体电芯12两端的电压以及单体电芯13两端的电压之和，储能模块C1所分配的电压大于VC11，储能模块C2所分配的电压大于VC12。
此时，均衡模块21两端采集的第二采样数据V21大于均衡模块21两端的第一采样数据V11，均衡模块22两端采集的第二采样数据V22大于均衡模块22两端的第一采样数据V12，均衡模块23两端的第二采样数据V23小于均衡模块23两端的第一采样数据V13与分压系数α3的乘积。其中，α3为均衡模块23的分压系数，α3的计算方法与αk的计算方法相同，在此不再赘述。
当执行S230时，均衡模块21开路，均衡模块22导通，均衡模块23断开。储能模块C2所分配的电压小于VC12，相应地，储能模块C1所分配的电压大于VC11，储能模块C3所分配的电压大于VC13。
此时，均衡模块21两端采集的第三采样数据V31大于V11，均衡模块22两端采集的第三采样数据V32小于V12与分压系数α2的乘积，均衡模块23两端采集的第三采样数据V33大于V13。
值得一提的是，当均衡模块21短路时，均衡模块21、均衡模块22和均衡模块23对应的第一采样数据、第二采样数据之间满足的条件，以及第一采样数据和第三采样数据之间满足的条件，与本示例中相同，在此不再赘述。
但需要注意的是，此时短路的均衡模块21的第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据的数值均与本示例中的不同，本示例中的第一采样数据的数值等于储能模块C1两端的电压VC11，而此时短路的均衡模块21的第一采样数据等于储能模块C1两端的电压VC11与分压系数α1的乘积。
还值得一提的是，当均衡模块21和均衡模块22同时开路/短路时，均衡模块21、均衡模块22和均衡模块23对应的第一采样数据与第二采样数据之间满足的条件均与本示例中的相同。均衡模块21对应的第三采样数据等于均衡模块21对应的第一采样数据，均衡模块22对应的第三采样数据等于均衡模块22对应的第一采样数据，均衡模块23对应的第三采样数据等于均衡模块23对应的第一采样数据。
综上所述，若部分编号为单数的均衡模块开路/短路，且相邻多条第一电压采样线断开时，编号为单数的均衡模块的第二采样数据满足第一判断子条件。因此，若编号为单数的均衡模块的第二采样数据满足第一判断子条件，确定该编号为单数的均衡模块的第一电压采样线故障，且该均衡模块故障。
在本发明的一些实施例中，当多条相邻的第一电压采样线开路，且部分编号为双数的均衡模块开路/短路时，
第二判断子条件包括：编号为双数的待采样均衡模块对应的第三采样数据大于编号为双数的待采样均衡模块对应的第一采样数据，其中部分编号为双数的均衡模块是指与故障的第一电压采样线对应的编号为双数的均衡模块中有至少一个编号为双数的均衡模块正常。
作第十二个示例，以i＝3为例，对本示例中的满足第二判断条件的第一电压采样线故障的情况进行具体的解释说明。其中，以均衡模块22、均衡模块24代表编号为双数的待采样均衡模块，以均衡模块23代表编号为单数的待采样均衡模块。
图9B为本发明一实施例的示例中采样检测电路的结构示意图。如图9B所示，第一电压采样线L3和第一电压采样线L4开路，且均衡模块22开路。
当执行S210时，均衡模块22开路，均衡模块23断开，均衡模块24断开。在均衡模块22两端采集的第一采样数据V12为储能模块C2两端的电压VC12，在均衡模块23两端采集的第一采样数据V13为储能模块C3两端的电压VC13，在均衡模块24两端采集的第一采样数据V14为储能模块C2两端的电压VC14。
当执行S220时，由于均衡模块22开路，均衡模块23导通，均衡模块24断开。储能模块C3所分配的电压小于VC13，相应地，储能模块C2所分配的电压大于VC12，储能模块C4所分配的电压大于VC14。
此时，均衡模块22两端采集的第二采样数据V22大于V12，均衡模块24两端采集的第二采样数据V24大于V14，均衡模块23两端采集的第二采样数据V23小于V13与分压系数α3的乘积。当执行S230时，均衡模块22开路，均衡模块23断开，均衡模块24导通。储能模块C4所分配的电压小于VC14，相应地，储能模块C2所分配的电压大于VC12，储能模块C3所分配的电压大于VC13。
此时，均衡模块22两端采集的第三采样数据V32大于V12，均衡模块23两端采集的第三采样数据V33大于V13，均衡模块24两端的电压小于V24与分压系数α4的乘积。其中，α4为均衡模块24的分压系数。α4的计算方法与αk的计算方法相同，在此不再赘述。
值得一提的是，当均衡模块22短路时，均衡模块22、均衡模块23和均衡模块24对应的第一采样数据、第二采样数据之间满足的条件，以及第一采样数据和第三采样数据之间满足的条件，与本示例中相同，在此不再赘述。
又值得一提的是，当均衡模块22和均衡模块23同时开路/短路时，均衡模块22、均衡模块23和均衡模块24对应的第一采样数据和第三采样数据之间满足的条件与本示例中相同。均衡模块22对应的第二采样数据等于均衡模块22对应的第一采样数据，均衡模块23对应的第二采样数据等于均衡模块23对应的第一采样数据，均衡模块24对应的第二采样数据等于均衡模块24对应的第一采样数据。
综上所述，若编号为双数的均衡模块开路/短路，且相邻多条均衡模块断开时，编号为双数的均衡模块的第三采样数据满足第二判断子条件。因此，若编号为双数的均衡模块的第三采样数据满足第二子判断条件，确定该编号为双数的均衡模块的第三电压采样线故障，且该均衡模块故障。
需要说明的是，本发明实施例中S230可在S220之后执行，也可以在S220之前执行。在此并不限制S220和S230之间的执行顺序。
最后，需要说明的是，可通过在本申请实施例中的采样检测电路增添检测模块31或控制模块实现本申请上述实施例中的电路故障的检测方法。也就是说，本申请上述实施例中的电路故障的检测方法200可以由采样检测电路100的检测模块31或采样检测电路100的控制模块实现。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。其中方法实施例描述得比较简单，相关之处请参见系统实施例的说明部分。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
上述实施例中的功能模块(如储能模块、均衡模块、第一电阻模块、检测模、第二电阻模块、第三电阻模块、开关单元和电阻单元)可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。

Claims (15)

1.一种电路故障的检测方法，应用于采样检测电路，其特征在于，
所述采样检测电路包括：多个储能模块，多个均衡模块、多个第一电阻模块，其中：
每一储能模块的一端与电池模组中的一个单体电芯的一端连接，所述储能模块的另一端与所述单体电芯的另一端连接；
每一均衡模块的一端与一个所述单体电芯的一端连接，所述均衡模块的另一端与所述单体电芯的另一端连接，其中，所述均衡模块和所述单体电芯之间设置有一个第一电阻模块，所述多个均衡模块按照排列次序依次编号；
所述电路故障的检测方法包括：
接收并响应于检测指令，控制所述多个均衡模块全部断开，以及在待采样均衡模块的两端采集所述第一采样数据，其中，所述待采样均衡模块包括一个或多个所述均衡模块；
控制所述编号为单数的待采样均衡模块导通，所述编号为双数的待采样均衡模块断开，以及在所述待采样均衡模块的两端采集所述第二采样数据；
控制所述编号为单数的待采样均衡模块断开，所述编号为双数的待采样均衡模块导通，以及在所述待采样均衡模块的两端采集所述第三采样数据；
根据所述第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，确定采样检测电路故障并确定故障位置。
2.根据权利要求1所述的电路故障的检测方法，其特征在于，所述采样检测电路故障包括单体电芯的电压采样线故障和/或所述均衡模块故障。
3.根据权利要求2所述的电路故障的检测方法，其特征在于，所述根据所述第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，确定采样检测电路故障并确定故障位置，包括：
若所述待采样均衡模块对应的所述第二采样数据和所述待采样均衡模块对应的所述第三采样数据满足第一判断条件，确定所述均衡模块故障，其中，所述第一判断条件与所述待采样均衡模块对应的所述第一采样数据相关；
若所述待采样均衡模块对应的所述第二采样数据和/或所述待采样均衡模块对应的所述第三采样数据满足第二判断条件，确定所述均衡模块对应的电压采样线故障，其中，所述第二判断条件与所述待采样均衡模块对应的所述第一采样数据相关。
4.根据权利要求3所述的电路故障的检测方法，其特征在于，
所述第一判断条件包括：所述第二采样数据等于所述第一采样数据，且所述第三采样数据等于所述第一采样数据。
5.根据权利要求4所述的电路故障的检测方法，其特征在于，
所述第一判断条件还包括：编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第二采样数据小于第一阈值，所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第三采样数据等于所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据，或，
编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第二采样数据大于所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据，所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第三采样数据等于所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据，
其中，所述第一阈值是所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据与所述编号为单数的待采样均衡模块的分压系数的乘积。
6.根据权利要求4所述的电路故障的检测方法，其特征在于，
所述第一判断条件还包括：编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第二采样数据等于所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据，且所述编号为单数的待采样均衡模块对应的第三采样数据大于所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据，或，
编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第二采样数据等于所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据，且所述编号为双数的待采样均衡模块对应的第三采样数据小于第二阈值，
其中，所述第二阈值是所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据与所述编号为双数的待采样均衡模块的分压系数的乘积。
7.根据权利要求3所述的电路故障的检测方法，其特征在于，
所述第二判断条件包括：第一判断子条件或第二判断子条件；
所述第一判断子条件包括：编号为单数的所述待采样均衡模块对应的所述第二采样数据小于第一阈值，或编号为单数的所述待采样均衡模块对应的第三采样数据大于所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据；
所述第二判断子条件包括：编号为双数的所述待采样均衡模块对应的所述第二采样数据大于所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据，或编号为双数的所述待采样均衡模块对应的所述第三采样数据小于第二阈值，
其中，所述第一阈值是所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据与所述编号为单数的待采样均衡模块的分压系数的乘积，
所述第二阈值是所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据与所述编号为双数的待采样均衡模块的分压系数的乘积。
8.根据权利要求7所述的电路故障的检测方法，其特征在于，
所述第一判断子条件还包括：编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第二采样数据大于所述编号为单数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据。
9.根据权利要求7所述的电路故障的检测方法，其特征在于，
所述第二判断子条件还包括：所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第三采样数据大于所述编号为双数的待采样均衡模块对应的所述第一采样数据。
10.根据权利要求3、7、8或9所述的电路故障的检测方法，其特征在于，所述若所述待采样均衡模块对应的所述第二采样数据和/或所述待采样均衡模块对应的所述第三采样数据满足第二判断条件，确定所述均衡模块对应的电压采样线故障，包括：
若所述待采样均衡模块对应的所述第二采样数据满足所述第二判断条件，且所述待采样均衡模块的相邻均衡模块对应的所述第二采样数据满足所述第二判断条件，确定所述待采样均衡模块和所述相邻均衡模块之间的电压采样线故障；
若所述待采样均衡模块对应的所述第三采样数据满足所述第二判断条件，且所述待采样均衡模块的相邻均衡模块对应的所述第三采样数据满足所述第二判断条件，确定所述待采样均衡模块和所述相邻均衡模块之间的电压采样线故障。
11.一种采样检测电路，其特征在于，所述采样检测电路包括多个储能模块，多个均衡模块、多个第一电阻模块和检测模块，其中：
每一储能模块的一端与电池模组中的一个单体电芯的一端连接，所述储能模块的另一端与所述单体电芯的另一端连接；
每一均衡模块的一端与一个所述单体电芯的一端连接，所述均衡模块的另一端与所述单体电芯的另一端连接，其中，所述均衡模块和所述单体电芯之间设置有一个第一电阻模块，所述多个均衡模块按照排列次序依次编号；
所述检测模块，用于当所述多个均衡模块全部断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第一采样数据，其中，所述待采样均衡模块包括一个或多个所述均衡模块；以及，用于当编号为单数的待采样均衡模块导通，编号为双数的待采样均衡模块断开时，在所有待采样均衡模块的两端采集第二采样数据；以及，用于当所述编号为单数的待采样均衡模块断开，所述编号为双数的待采样均衡模块导通时，在所有待采样均衡模块的两端采集第三采样数据；以及，用于根据所述第一采样数据、第二采样数据和第三采样数据，检测所述采样检测电路故障并确定故障位置。
12.根据权利要求11所述的采样检测电路，其特征在于，
所述均衡模块至少包括开关单元和电阻单元，所述开关单元的一端与所述电阻单元的一端连接。
13.根据权利要求11所述的采样检测电路，其特征在于，
所述开关单元包括半导体场效应晶体管，所述半导体场效应晶体管根据所述半导体场效应晶体管的控制端接收的检测指令导通或断开。
14.根据权利要求12所述的采样检测电路，其特征在于，所述采样检测电路，还包括：
多个第二电阻模块，每一开关单元的控制端连接有一第二电阻模块。
15.根据权利要求11所述的采样检测电路，其特征在于，所述采样检测电路，还包括：
多个二极管，每一二极管与每一所述均衡模块一一对应反向并联。
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