一种电池组采集线线序检测装置及方法与流程

本技术涉及线路的测试，尤其涉及一种电池组采集线线序检测装置及方法。

背景技术：

1、在现代电池组的制造、维修及售后验证流程中，确保采集线束的正确连接是保障电池管理系统正常运行的条件。这些线束承载着单体电压、温度等关键信息的采集任务，必须与采集板或测试治具的端子实现精确的一一对应。随着新能源应用的普及，电池组的串并联结构日趋复杂，采集线束的芯线数量也相应激增，这使得人工判别线序的工作变得异常繁琐且极易出错，因此，在将线束接入bms主板前，必须对其进行全面而可靠的检测。

2、为满足上述检测需求，行业内存在两类主流的现有技术方案。第一类方案是采用微控制器或上位机驱动的自动化测试系统。该系统通过内部的程控多路复用器阵列，按照预设的软件程序，自动扫描并接通各个检测通道，并将采集到的各通道电平信号交由处理器进行数字化分析与逻辑判定，最终在显示屏上呈现出检测结果。

3、第二类方案是更为简易的手动测试工装，该工装通常集成一个由多个独立的机械拨动开关构成的选择矩阵。操作时，测试人员需要手动地拨动其中一个开关以选通单一检测通道，然后借助万用表或简单的通断指示灯对该通道进行测量。

4、上述两类相关技术方案，在实际应用中均暴露出其固有的局限性。对于第一类自动化测试系统，虽然其检测过程自动化程度高，但其核心依赖于微处理器和关联的软件算法，这使得整个系统的构建成本、后期软件维护与升级成本均居高不下。同时，复杂的系统结构也降低了其在生产线或维修现场部署的灵活性与可靠性。对于第二类手动测试工装，其核心动作依赖于高频次的人工机械拨动操作。这种操作方式不仅效率低下、容易因人为疏忽导致漏检或误判，而且其内部的机械开关在频繁的物理通断中极易产生触点磨损或机械疲劳，导致故障率攀升。

5、综上所述，相关技术存在成本高、维护不便或效率低、可靠性差的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电池组采集线线序检测装置及方法，用于同时实现成本低、维护方便、效率高、可靠性高的优点。

2、第一方面，本技术提供了一种电池组采集线线序检测装置，包括：接口模块，用于与外部的待测采集线束电连接；控制模块，用于生成并输出具有相位差的交替驱动信号；多个检测通道，多个检测通道分别与接口模块连接，每个检测通道均包括受控双向开关单元和状态指示单元；受控双向开关单元的控制端与控制模块的输出端电连接，受控双向开关单元的导通路径与状态指示单元串联后，并联于对应的待测采集线的闭环回路中；其中，在交替驱动信号的驱动下，相邻的检测通道内的受控双向开关单元被驱动而交替导通；在受控双向开关单元导通的状态下：若接入的待测采集线的极性为正向，闭环回路内产生正向电流，驱动状态指示单元呈现第一指示状态；若接入的待测采集线的极性为反向，闭环回路内产生反向电流，驱动状态指示单元呈现第二指示状态；若接入的待测采集线存在断路，闭环回路无有效电流，状态指示单元不呈现第一指示状态和第二指示状态。

3、通过采用上述技术方案，装置通过控制模块生成交替驱动信号，控制相邻的受控双向开关单元交替导通。这种依靠驱动信号驱动开关单元进行通道自动选通的方式，克服了人工机械拨动操作的局限性，避免了因机械触点磨损与疲劳引发的故障，提升了测试效率及硬件运行的可靠性。在此基础上，状态指示单元与受控双向开关单元串接后并联于闭环回路中，在导通状态下，状态指示单元基于接入的待测采集线的极性导通或断路状态，被电流驱动而对应呈现出第一指示状态、第二指示状态或不呈现状态以供直观判读。该过程将多通道的故障状态识别任务，交由硬件指示单元基于电流方向物理响应，降低了装置的构建成本，并无需软件维护。同时在同一个测试工位上，用一种直观的方式，让操作人员立即区分出“线序正确”、“极性反接”和“物理断线”这三种性质不同的接线状态，相较于相关技术只能显示通、断这种模式，功能更加多样，适应力更强。

4、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，交替驱动信号包括相互反相的第一驱动信号和第二驱动信号；多个检测通道被划分为交替间隔排列的第一通道组和第二通道组；第一通道组内各受控双向开关单元的控制端，均与控制模块的第一输出端电连接，以接收第一驱动信号；第二通道组内各受控双向开关单元的控制端，均与控制模块的第二输出端电连接，以接收第二驱动信号。

5、通过采用上述技术方案，交替驱动信号被细化为相互反相的第一驱动信号与第二驱动信号，并以此为依据将检测通道划分为第一通道组与第二通道组。当第一驱动信号有效时，仅有间隔排列的第一通道组被驱动导通，此时第二通道组内的开关均处于截止状态；反之亦然。这种基于驱动信号反相的交替分组隔离策略，不仅实现了相邻通道的交替检测，更从硬件拓扑上将检测阵列划分为两个独立的子装置。

6、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，状态指示单元包括第一发光支路和第二发光支路；第一发光支路的第一端与第二发光支路的第二端连接，第一发光支路的第二端与第二发光支路的第一端连接，构成反向并联网络；正向电流用于驱动第一发光支路正向导通并发光以输出第一指示状态，反向电流用于驱动第二发光支路正向导通发光以输出第二指示状态。

7、通过采用上述技术方案，状态指示单元被具体化为由第一发光支路和第二发光支路构成的反向并联网络。该电路结构利用了发光器件的单向导通特性，当检测回路中存在正向电流时，仅满足第一发光支路的正向导通条件使其发光；而反向电流则仅使第二发光支路正向导通。该设计无需增设逻辑比较器或微处理器进行软件计算，而是将电流极性的识别交由电路元器件的物理导通规则来自动完成。这种纯硬件的过滤结构，且因其硬件结构精简而具备优良的稳定性和较低的制造成本，实现了快速的故障类型区分。

8、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，装置还包括取电模块，取电模块包括降压稳压电路；取电模块的输入端与接口模块中预设的多个接线端子电连接；降压稳压电路的输入端串接有开关元件，降压稳压电路的输出端与控制模块的受电端电连接；当开关元件处于导通状态时，降压稳压电路对经由接线端子引入的输入电压进行降压与稳压处理，以为控制模块提供预设的工作电压。

9、通过采用上述技术方案，本装置增设了取电模块，其输入端与预设的接线端子电连接。这使得装置在工作时，无需外接独立的电源适配器或内置供电电池，从被测的电池组线束高电位线上提取工作电能。当开关元件闭合后，取电模块内的降压稳压电路将引入的输入电压转换为稳定的低压直流电，供控制模块使用。这种依附于被测对象的供电方式，简化了测试现场的部署结构，免去了外接电源或更换电池的步骤，提高了该检测装置作为便携式工具在产线或户外维修等环境下的灵活性。

10、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，取电模块的输入端包括：多路冗余取电网络；多路冗余取电网络包含多个单向导通器件；各个单向导通器件的输入端分别连接至各个接线端子，所有单向导通器件的输出端共同电连接至同一供电节点；供电节点与降压稳压电路的输入端电连接。

11、通过采用上述技术方案，取电模块的输入端被优化为多路冗余取电网络。该网络由多个单向导通器件构成，其输入端分散连接至多个不同的接线端子，而输出端则汇聚于同一供电节点。该网络基于电位差导通原理，能够自动导通所有已连接端子中电压最高的一路作为有效输入源，同时反向截止其他较低电位的支路以防止电流倒灌。这一设计提供了供电容错能力，避免了因单一取电节点故障而导致整体检测功能失效的问题，提升了装置在复杂工况下的运行稳定性。

12、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，检测通道具体包括：光耦继电器u7、保护限流电阻r14、控制限流电阻r10及双色发光二极管d15；光耦继电器u7作为受控双向开关单元，双色发光二极管d15作为状态指示单元；光耦继电器u7的光电控制侧的第一引脚经控制限流电阻r10与电源连接、第二引脚接收交替驱动信号；在接收到交替驱动信号的情况下，使光耦继电器u7的开关侧第一引脚与第二引脚之间形成闭合通路；保护限流电阻r14、光耦继电器u7的开关侧第一引脚、第二引脚以及双色发光二极管d15依次串接成导通支路；导通支路的两端分别电连接至接口模块中预设的两个相邻的接线端子上。

13、通过采用上述技术方案，检测通道的内部结构被精确限定,光耦继电器u7的引入，利用其光电隔离特性，在控制侧与开关侧之间构建了无物理电连接的传输路径。这确保了驱动信号与待测电池线束之间的电气隔离，从而实现驱动输入与受控输出之间无直接电位关联。同时，保护限流电阻r14串联在检测支路中，在电池单体发生意外短路时，能将回路电流限制在预设安全范围内，保护双色发光二极管d15及通道元器件不被过载电流烧毁。

14、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，控制模块包括：第一振荡三极管q5、第二振荡三极管q6、第一交叉耦合电容c1、第二交叉耦合电容c2、流电阻r16、第二限流电阻r19、第一偏置电阻r17及第二偏置电阻r18；第一振荡三极管q5和第二振荡三极管q6的发射极均接地；第一交叉耦合电容c1跨接于第一振荡三极管q5的集电极与第二振荡三极管q6的基极之间；第二交叉耦合电容c2跨接于第二振荡三极管q6的集电极与第一振荡三极管q5的基极之间；第一限流电阻r16、第一偏置电阻r17、第二限流电阻r19和第二偏置电阻r18的第一端均与电源连接，第一限流电阻r16的第二端连接至第一振荡三极管q5的集电极，第一偏置电阻r17的第二端连接至第二振荡三极管q6的基极，第二限流电阻r19的第二端连接至第二振荡三极管q6的集电极，第二偏置电阻r18的第二端连接至第一振荡三极管q5的基极；第一振荡三极管q5的集电极输出第一驱动信号，第二振荡三极管q6的集电极输出第二驱动信号，通过第一交叉耦合电容c1、第二交叉耦合电容c2的交叉充放电促使第一振荡三极管q5、第二振荡三极管q6交替导通与截止，产生互为反相的交替驱动信号。

15、通过采用上述技术方案，控制模块具体为由振荡三极管及阻容网络构成的方波振荡器。该电路利用第一、第二交叉耦合电容对震荡三极管基极的周期性交叉充放电过程，产生电平的时延翻转，从而迫使第一、第二振荡三极管进入连续的交替导通与截止状态。这种依靠电容充放电物理延时而自发产生振荡驱动信号的机制，其优点在于控制逻辑的纯硬件化，元器件结构精简且成本较优，同时因其模拟运行特性而不易受外部软件层面的干扰，在工业生产环境中具备良好的抗干扰能力与稳定性。

16、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，控制模块还包括用于功率放大的驱动电路；驱动电路包括第一驱动三极管q1和第二驱动三极管q2；第一驱动三极管q1的基极与第一振荡三极管q5的集电极电连接，第一驱动三极管q1的集电极作为第一输出端输出第一驱动信号；第二驱动三极管q2的基极与第二振荡三极管q6的集电极电连接，第二驱动三极管q2的集电极作为第二输出端输出第二驱动信号。

17、通过采用上述技术方案，在控制模块的信号输出端增设了用于功率放大的驱动电路。由于振荡三极管自身产生的驱动信号输出电流有限，驱动后级多个光耦继电器可能存在响应迟缓或驱动不足的问题。驱动三极管作为电流放大组件，在接收驱动信号后，能够从电源路径中输出驱动能力更强的交替驱动信号。

18、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，降压稳压电路具体包括：防反接二极管d1、第一主限流电阻r1、第二主限流电阻r3、调整三极管q4、驱动三极管q3、基准稳压二极管d5、基准调整三极管第一限流电阻r67以及第二限流电阻r77、保护二极管d2、滤波电容c6与滤波电容c7、供电指示d4及供电指示限流电阻r2；防反接二极管d1的阳极与开关元件的输出端电连接，防反接二极管d1的阴极经串联的第一主限流电阻r1与第二主限流电阻r3后与驱动三极管q3的集电极电连接；基准调整三极管第一限流电阻r67的第一端与调整三极管q4的集电极电连接，基准调整三极管第一限流电阻r67的第二端与第二限流电阻r77的第一端、以及驱动三极管q3的基极共同电连接；调整三极管q4的集电极与驱动三极管q3的基极电连接，调整三极管q4的发射极与第二限流电阻r77的第二端、以及基准稳压二极管d5的阳极共同电连接；基准稳压二极管d5的阴极与基准地电连接；驱动三极管q3的发射极作为降压稳压电路的输出端；保护二极管d2反向并联在降压稳压电路的输出端与基准地之间；滤波电容c6与滤波电容c7相互并联后，连接在降压稳压电路的输出端与基准地之间；供电指示限流电阻r2与供电指示d4串联后，跨接在降压稳压电路的输出端与基准地之间。

19、通过采用上述技术方案，降压稳压电路具体为由分立元件构成的线性稳压网络。该电路的核心在于调整三极管和驱动三极管构成的复合调整结构，以及基准稳压二极管。基准稳压二极管提供了一个恒定的参考电压，而分压电阻从输出端采样反馈电压。驱动三极管将反馈电压与参考电压进行比较，并将误差信号放大后控制调整三极管的导通深度。使得该电路能够动态补偿输入电压的波动或负载电流的变化，输出恒定的工作电压

20、第二方面，本技术提供了一种电池组采集线线序检测方法，基于第一方面或第一方面任一可能的实现方式的电池组采集线线序检测装置，包括以下步骤：将电池组的待测采集线束对应接入接口模块；向控制模块提供工作电压，启动控制模块生成并输出具有相位差的交替驱动信号，以驱动相邻的检测通道内的受控双向开关单元交替导通，使得各待测采集线轮流构建成闭环回路；获取各个检测通道中状态指示单元的指示状态，并执行以下判定逻辑：若状态指示单元呈现第一指示状态，则判定检测通道对应的待测采集线极性正向且线序对应正确；若状态指示单元呈现第二指示状态，则判定检测通道对应的待测采集线极性反向或存在错接；若状态指示单元不呈现第一指示状态和第二指示状态，则判定检测通道对应的待测采集线存在断路、虚接、未插入或未形成有效检测回路。

21、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

22、装置通过控制模块生成交替驱动信号，控制相邻的受控双向开关单元交替导通。这种依靠驱动信号驱动开关单元进行通道自动选通的方式，克服了人工机械拨动操作的局限性，避免了因机械触点磨损与疲劳引发的故障，提升了测试效率及硬件运行的可靠性。在此基础上，状态指示单元与受控双向开关单元串接后并联于闭环回路中，在导通状态下，状态指示单元基于接入的待测采集线的极性导通或断路状态，被电流驱动而对应呈现出第一指示状态、第二指示状态或不呈现状态以供直观判读。该过程将多通道的故障状态识别任务，交由硬件指示单元基于电流方向物理响应，降低了装置的构建成本，并无需软件维护。同时在同一个测试工位上，用一种直观的方式，让操作人员立即区分出“线序正确”、“极性反接”和“物理断线”这三种性质不同的接线状态，相较于相关技术只能显示通、断这种模式，功能更加多样，适应力更强。