一些最近几年有意思的BMS相关专利学习分析

最近开学季，家里的娃也上幼儿园了，白天工作溜号时总是惦记娃在学校里怎么怎么样，晚上一回到家里又互相嫌弃，日子挺充实的哈。

最近一段时间工作内容挺丰富的，电流采样精度提高继续在调试，另外又弄了几天专利分析，从中发现了一些新的东西或有意思的地方，今天分享出来一起看下。

一、关于网络变压器断线检测的专利

众所周知，用于AFE之间通信的器件叫做网络变压器，其失效模式主要为断线，原因可能有多种，例如变压器生产过程中的绕线方式、拉力控制、或者热冲击情况下的应力拉扯，其失效后影响比较严重，造成车辆不能正常运行。

在宁德时代的专利《CN115825794 电芯采样电路、电路故障预警方法及电池管理系统》中，提到了一个用于菊花链网络变压器的断线检测方法，其具体方案如下图：通过检测变压器的线圈电阻来判断其是否有断线的风险；具体方法倒比较简要，类似于NTC检测电路，通过上拉电源与电阻分压，让AFE去采集这个分压值，进而计算出线圈电阻大小，然后做一些诊断策略。

二、关于负极继电器粘连检测的专利

之前总结过负极继电器粘连检测的一些专利方案，这次看几个不同的，在上汽通用五菱的专利《CN107942243A 继电器粘连检测电路和检测方法》中介绍了一种利用绝缘电阻来检测继电器粘连的故障，方案如下图：简要讲就是在继电器后端布置了固定阻值的电阻桥，然后人为将其并联到绝缘电阻的位置，当某个继电器粘连时，这个电阻桥就会影响电池端的绝缘检测结果。

在深蓝汽车的专利《CN116540087 一种继电器检测电路及方法》中介绍了这样一种方法，具体方案如下图：简要讲是利用一串电阻同时连接到电池正负极以及继电器的后端，这样主正、主负继电器闭合后就会参与分压，会影响观测点的电压大小，从根本上讲是一种有源注入法；关于负极继电器粘连诊断的有源注入方法，我后面会单独总结一章，因为我发现里面有些事情是值得探讨的。

在苏州时代的专利《CN117590217A 用于电动车辆的主负继电器粘连检测系统及检测方法》中，此负极继电器粘连检测方案为通过控制继电器的时序来实现，如下图：简要讲就是通过闭合预充继电器，然后采集X电容两端的电压值，通过此电压值来判断负极继电器是否粘连，这种类似方案其实一直存在，主负可以诊断出来，但是快充负比较困难。

三、关于绝缘检测的专利

在专利《CN117250529A 动力电池绝缘检测装置、系统、方法及电池包》中，其方案框图如下：简要讲这个电阻桥使用一个开关就可以满足两种状态切换，如图中的S1断开时，电阻R1与R2作为上桥臂，R4与R4作为下桥臂；当S1闭合时，电阻R1连接到了电池正负极两端，而负桥臂变成了R2与R3+R4的并联值，正桥臂悬空。

这种架构在BJB芯片的手册中也有类似的应用，这种方案主要好处就是可以节省开关。

当然，也有一些变形方案，例如在专利《CN112285500A 一种绝缘检测电路及其控制方法》中，将开关布置在R2两端，如下图。

四、关于低成本高压采样的方案

在宁德时代的专利《CN107526041A 电池检测电路和电池管理系统》中，有一种极致降本的方案，方案框图如下：将高压采样、绝缘检测、粘连检测都集成到了一起，并且参考平面放置到低压地上，在前面有篇文章《BMS上使用低压地作为参考平面的高压采样方案分析》中介绍过这种方案的优点，感兴趣可以看下。

总结：

我发现天赋不够，靠数量也可以取胜；以上所有，仅供参考。