專利名稱：電池測(cè)試裝置、方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池測(cè)試技術(shù)，具體涉及利用例如充放電儀等測(cè)試儀器對(duì)例如液流電池等電池單體或電池堆進(jìn)行測(cè)試的電池測(cè)試裝置、方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
全釩液流儲(chǔ)能電池(all vanadium redox flow battery,VRB)以溶解于一定濃度硫酸溶液中的不同價(jià)態(tài)的釩離子為電池充放電時(shí)正負(fù)極電極反應(yīng)的活性物質(zhì)。全釩液流儲(chǔ)能電池除具有液流儲(chǔ)能電池的普遍優(yōu)點(diǎn)外，由于電解質(zhì)金屬離子只有釩離子一種，還能夠避免充放電時(shí)因?yàn)殡x子互串而導(dǎo)致的電解液污染問(wèn)題，并且釩電解質(zhì)溶液可循環(huán)使用和再生利用，節(jié)約資源。電池測(cè)試是電化學(xué)能源研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前在全釩液流電池單體測(cè)試中，并沒(méi)有一套標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品出現(xiàn)，最主要的方式有三種第一，應(yīng)用電化學(xué)測(cè)試設(shè)備測(cè)試；第二種是利用充放電電儀，例如，鉛酸蓄電池充放電電儀進(jìn)行測(cè)試；第三種測(cè)試方法是利用恒流或恒壓電源進(jìn)行充電，以恒電阻或用電器(即恒功率)進(jìn)行放電。使用電化學(xué)測(cè)試設(shè)備多為高校或科研院所，如使用電化學(xué)工作站，或電化學(xué)綜合測(cè)試儀，這類設(shè)備一般提供較多的電化學(xué)測(cè)試功能，但是通常提供的電流強(qiáng)度較低，而且價(jià)格較高。以Princeton allpled reserch (PAR)PARSTAT 2273型電化學(xué)工作站為例，一臺(tái)的價(jià)格約在30萬(wàn)元人民幣，但只能提供2A的電流輸出，要增大電流值，須購(gòu)置另外的配件。在大功率全釩液流電池測(cè)試時(shí)不適用，或測(cè)試成本較為昂貴。使用恒流電源充電、使用恒電阻或用電器恒功率放電的方法雖然比較直觀，在一般示范項(xiàng)目、展覽中或一些物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室也比較常用，但這種測(cè)試方法充放電的電壓、電流很難自由調(diào)節(jié)，故在電化學(xué)測(cè)試中較為不便。充放電儀是目前企業(yè)最常用的測(cè)試手段，價(jià)格便宜，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的編程，這種充放電儀，為防止電池電壓過(guò)低，一般采用電壓、電流雙閉環(huán)控制。即在設(shè)定充放電電流時(shí)，同時(shí)設(shè)定電壓下限值為U0O當(dāng)電池兩端電壓值U大于U0時(shí)，則按照設(shè)定的電流值進(jìn)行充放電測(cè)試，當(dāng)電池兩端電壓值U小于U0時(shí)，則不符合啟動(dòng)條件，充放電儀不啟動(dòng)。一般充放電儀是針對(duì)鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)的，鉛酸蓄電池單體額定電壓為2V，一個(gè)電池組由6片單體電池組成，額定電壓是12V。對(duì)于全釩液流電池來(lái)說(shuō)，電池單體充滿時(shí)開(kāi)路電壓OCV值一般不超過(guò) 1. 65V，放完時(shí)一般不超過(guò)1. 3V，放電后的工作電壓會(huì)更低，有時(shí)會(huì)小于IV，故不完全適用。 因此經(jīng)常做法是要求廠家定做設(shè)備，增加摩斯電路，因此，使用一臺(tái)充放電儀就需要定做一臺(tái)，由此帶來(lái)較高的技術(shù)改造費(fèi)用和較長(zhǎng)的周期。此外，電化學(xué)測(cè)試設(shè)備及充放電儀只能記錄電池的電壓、電流以及單體電池(或電堆，即，由電池單體通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)組成的電池組)溫度的變化特征，對(duì)于釩電池運(yùn)行的其他工藝參數(shù)狀態(tài)(如電解液流速或流量，電解液溫度、儲(chǔ)液罐內(nèi)電解液液位變化等)無(wú)法記錄。即，在測(cè)試過(guò)程中無(wú)法耦合電池性能與電池運(yùn)行狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外，液流電池在運(yùn)行過(guò)程中電解液是在電池內(nèi)外循環(huán)的，且對(duì)溫度較為敏感，已發(fā)生過(guò)電解質(zhì)析出而阻塞管路、碳?xì)蛛姌O表面雜質(zhì)堵塞管路、電解液泄漏或副反應(yīng)(如發(fā)生水電解反應(yīng))等問(wèn)題。又由于全釩液流電池容量與功率相對(duì)獨(dú)立，有些情況下連續(xù)測(cè)試時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于其他種類的電池，因此對(duì)測(cè)試的便捷性和安全性有非常高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電池測(cè)試裝置、方法和系統(tǒng)，其利用例如充放電儀等測(cè)試儀器對(duì)例如液流電池等電池單體或電池堆進(jìn)行測(cè)試。根據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種電池測(cè)試裝置，包括測(cè)試儀器，與待測(cè)試的電池相連，用于執(zhí)行電池測(cè)試；以及電壓補(bǔ)償裝置，連接在電池與測(cè)試儀器之間，用于對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器執(zhí)行測(cè)試。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)電池兩端電壓不小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置不提供補(bǔ)償電壓；當(dāng)電池兩端電壓小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置提供補(bǔ)償電壓。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，電壓補(bǔ)償裝置包括補(bǔ)償電源、電流限制器和補(bǔ)償控制器，電流限制器與測(cè)試儀器、補(bǔ)償控制器、補(bǔ)償電源以及電池相連，補(bǔ)償電源用于提供補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償；電流限制器用于將通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置的電流限制到零或接近零；以及補(bǔ)償控制器用于根據(jù)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓和電池兩端電壓來(lái)控制所述補(bǔ)償電源，并根據(jù)電池兩端電壓和補(bǔ)償電壓來(lái)控制電流限制器。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，電池包括液流電池單體或電池堆，測(cè)試儀器包括充放電儀。備選地，電池包括全釩液流電池。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種電池測(cè)試方法，包括如下步驟在利用測(cè)試儀器測(cè)試電池的情況下，當(dāng)電池兩端電壓小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)，提供補(bǔ)償電壓，對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器執(zhí)行測(cè)試。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，測(cè)試方法還包括當(dāng)電池兩端電壓與補(bǔ)償電壓不相等時(shí)，進(jìn)行電流限制，以將通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置的電流限制到零或接近零。根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供了一種電池測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試儀器，用于執(zhí)行電池測(cè)試；電池監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)電池測(cè)試過(guò)程中電池的狀態(tài)，并提供有關(guān)電池狀態(tài)的信息， 其中，有關(guān)電池狀態(tài)的信息包括電池兩端電壓；電壓補(bǔ)償裝置，連接在電池與測(cè)試儀器之間，電壓補(bǔ)償裝置從電池監(jiān)測(cè)裝置獲得電池兩端電壓，并對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器執(zhí)行測(cè)試；以及分析控制裝置，與測(cè)試儀器和電池監(jiān)測(cè)裝置相連，用于從電池監(jiān)測(cè)裝置獲得有關(guān)電池狀態(tài)的信息以及從測(cè)試儀器獲得測(cè)試結(jié)果，分析有關(guān)電池狀態(tài)的信息以及測(cè)試結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果控制測(cè)試儀器和電池監(jiān)測(cè)裝置的操作。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)有關(guān)電池狀態(tài)的信息的分析結(jié)果顯示了電池狀態(tài)異常、或者測(cè)試儀器發(fā)生故障時(shí)，分析控制裝置向測(cè)試儀器和電池監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，測(cè)試系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)滲漏檢測(cè)器，安裝在測(cè)試系統(tǒng)中易于發(fā)生電池電解液滲漏的一個(gè)或多個(gè)位置處，并連接至分析控制裝置，每個(gè)滲漏檢測(cè)器用于檢測(cè)電池電解液的滲漏，并在檢測(cè)到滲漏發(fā)生時(shí)向分析控制裝置通知發(fā)生了滲漏。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)有關(guān)電池狀態(tài)的信息的分析結(jié)果顯示了電池狀態(tài)異常時(shí)， 或者測(cè)試儀器發(fā)生故障時(shí)，或者當(dāng)滲漏檢測(cè)器向分析控制裝置通知發(fā)生了滲漏時(shí)，分析控制裝置向測(cè)試儀器和電池監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，測(cè)試儀器包括充放電儀。電池監(jiān)測(cè)裝置包括電壓檢測(cè)器、電流檢測(cè)器、以及電池溫度檢測(cè)器。有關(guān)電池狀態(tài)的信息包括電壓檢測(cè)器檢測(cè)到的電壓、電流檢測(cè)器檢測(cè)到的電流或電池溫度檢測(cè)器檢測(cè)到的電池溫度。當(dāng)電壓、電流和電池溫度之一超過(guò)預(yù)定值范圍時(shí)，分析結(jié)果顯示電池狀態(tài)異常，分析控制裝置發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，測(cè)試系統(tǒng)還包括正極電解液儲(chǔ)液罐和負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐，用于存儲(chǔ)要提供給電池的電解液。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，電池監(jiān)測(cè)裝置還包括如下中的一個(gè)或多個(gè)正極氣壓檢測(cè)器、負(fù)極氣壓檢測(cè)器、正極電解液流量測(cè)試器、負(fù)極電解液流量測(cè)試器、正極進(jìn)液計(jì)量泵、負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵、正極電解液溫度檢測(cè)器、負(fù)極電解液溫度檢測(cè)器。有關(guān)電池狀態(tài)的信息還包括正極氣壓、負(fù)極氣壓、正極電解液流量、負(fù)極電解液流量、正極計(jì)量泵泵速、負(fù)極計(jì)量泵泵速、正極電解液溫度、負(fù)極電解液溫度中的一個(gè)或多個(gè)。當(dāng)上述有關(guān)電池狀態(tài)的信息之一超過(guò)預(yù)定值范圍時(shí)，分析結(jié)果顯示電池狀態(tài)異常，分析控制裝置發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，利用電壓補(bǔ)償裝置，可提供補(bǔ)償電壓用于充放電儀的啟動(dòng)，從而解決了例如鉛酸蓄電池充放電儀等測(cè)試儀器在液流電池電壓較低不能啟動(dòng)的問(wèn)題，提供了成本低、操作方便的電池測(cè)試。此外，針對(duì)液流電池，提供了滲漏檢測(cè)槽與滲漏測(cè)試器結(jié)合而成的滲漏檢測(cè)器，能夠及時(shí)、方便地檢測(cè)到電解液滲漏。此外，測(cè)試系統(tǒng)能夠進(jìn)行連鎖控制，確保在電池狀態(tài)異常、測(cè)試儀器發(fā)生故障或者電解液滲漏情況下自動(dòng)進(jìn)行連鎖控制， 停止系統(tǒng)運(yùn)行，保證無(wú)人值守狀態(tài)下的安全性。


下面的附圖表明了本發(fā)明的實(shí)施方式。這些附圖和實(shí)施方式以非限制性、非窮舉性的方式提供了本發(fā)明的一些實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試裝置的示意框圖；圖2是圖1中電壓補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償控制器的示意框圖；圖3是圖1中電壓補(bǔ)償裝置的電流限制器的示例；圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)的示意框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)的示意框圖；圖7是圖6中滲漏檢測(cè)器的示例；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)的示例。圖9示出了圖8示例中電壓補(bǔ)償模塊的示例構(gòu)成。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試裝置、方法和系統(tǒng)。在接下來(lái)的說(shuō)明中，一些具體的細(xì)節(jié)，例如實(shí)施例中的具體電路結(jié)構(gòu)和這些電路元件的具體參數(shù)，都用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例提供更好的理解。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，即使在缺少一些細(xì)節(jié)或者其他方法、元件、材料等結(jié)合的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例也可以被實(shí)現(xiàn)。下面的描述以液流電池單體或電池堆，例如全釩液流電池單體或電池堆為例，但是，本發(fā)明實(shí)施例不限于此，而是還可以應(yīng)用于其他多種電池及其組合形式。在接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明中，將以充放電電儀，例如鉛酸蓄電池充放電電儀，作為測(cè)試儀器，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行闡述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明實(shí)施例。然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些說(shuō)明只是示例性的，并不用于限定本發(fā)明的范圍，而是還可以采用其他任意適合的電池測(cè)試儀器。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試裝置的示意框圖，圖中還示出了表示電池的方框，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明實(shí)施例。電池測(cè)試裝置總體示為10，包括測(cè)試儀器14，與待測(cè)試的電池相連，用于執(zhí)行電池12測(cè)試；以及電壓補(bǔ)償裝置16，連接在電池12與測(cè)試儀器14之間，用于對(duì)測(cè)試儀器14啟動(dòng)電壓與電池12兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器14執(zhí)行測(cè)試。例如，電池12是液流電池單體或電池堆，例如全釩液流儲(chǔ)能電池VRB，測(cè)試儀器14是充放電電儀，例如常用的鉛酸蓄電池充放電電儀。如背景技術(shù)中所述，一般的充放電儀具有設(shè)定的電壓下限值UciQ卩，啟動(dòng)電壓)，當(dāng)待測(cè)試的電池兩端電壓值U大于Utl時(shí)，則進(jìn)行充放電測(cè)試，當(dāng)電池兩端電壓值U小于Utl時(shí)， 則不符合啟動(dòng)條件，充放電儀不啟動(dòng)。由于充放電儀通常是針對(duì)鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)的，全釩液流電池兩端的電壓通常低于充放電儀的啟動(dòng)電壓，導(dǎo)致充放電儀無(wú)法啟動(dòng)。為了解決該問(wèn)題并且為了能夠以低成本方便地利用常用的充放電儀測(cè)試全釩液流電池，本發(fā)明實(shí)施例提供了連接在電池12與測(cè)試儀器14之間的電壓補(bǔ)償裝置16，當(dāng)電池12兩端電壓U小于測(cè)試儀器14啟動(dòng)電壓Utl，導(dǎo)致無(wú)法啟動(dòng)充放電儀時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置16提供補(bǔ)償電壓U1,對(duì)測(cè)試儀器14啟動(dòng)電壓與電池12兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器14執(zhí)行測(cè)試。 例如，補(bǔ)償電壓仏可以是電壓補(bǔ)償裝置16根據(jù)測(cè)試儀器14啟動(dòng)電壓與電池12兩端電壓之差獲得的。此外，補(bǔ)償電壓仏可以是在考慮到電池12的本身內(nèi)阻等特性，通過(guò)理論計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定在測(cè)試儀器14與電池12之間的電流(以下稱為電池電流)不為零時(shí)電池12兩端電壓U的最小值情況下預(yù)先設(shè)定的，從而保證在充放電電流不等于0時(shí)，電池12兩端電壓U始終大于補(bǔ)償電壓U1。如圖1所示，電壓補(bǔ)償裝置16包括補(bǔ)償電源160、電流限制器162和補(bǔ)償控制器 164，電流限制器162與測(cè)試儀器14、補(bǔ)償控制器164、補(bǔ)償電源160以及電池12相連。補(bǔ)償電源160用于提供補(bǔ)償電壓仏。例如，補(bǔ)償電源160可以是直流-直流(DC-DC)電源。 電流限制器162將通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置16的電流限制到零或接近零，即，將由于補(bǔ)償電壓U1 與電池兩端電壓U不相等而導(dǎo)致的電流流動(dòng)限制到零或接近零，以防止或減小電壓補(bǔ)償裝置16對(duì)電池測(cè)試造成的影響。補(bǔ)償控制器164根據(jù)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U0和電池兩端電壓 U來(lái)控制補(bǔ)償電源160，并根據(jù)電池兩端電壓U和補(bǔ)償電壓U1來(lái)控制電流限制器162。具體而言，當(dāng)電池兩端電壓U不小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U0時(shí)，補(bǔ)償控制器164不進(jìn)行操作，或者控制補(bǔ)償電源160不提供補(bǔ)償電壓仏當(dāng)電池兩端電壓U小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓Utl時(shí)，補(bǔ)償控制器164控制補(bǔ)償電源160提供補(bǔ)償電壓仏。測(cè)試啟動(dòng)后，即電池電流不為零時(shí)，電池兩端電壓U—般不等于補(bǔ)償電壓U1，補(bǔ)償控制器164控制電流限制器162進(jìn)行電流限制，以將通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置16的電流限制到零或接近零。圖2是圖1中電壓補(bǔ)償裝置16的補(bǔ)償控制器164的示意框圖，補(bǔ)償控制器164包括電壓輸入模塊210，用于輸入電池兩端電壓U ；控制模塊212，連接至電壓輸入模塊210，用于從電壓輸入模塊210接收電池兩端電壓U，將電池兩端電壓U與測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U0相比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生補(bǔ)償控制指令，以及將電池兩端電壓U與提供的補(bǔ)償電壓U1進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生電流限制指令；以及指令輸出模塊214，從控制模塊212接收補(bǔ)償控制指令和電流限制指令，并分別輸出至補(bǔ)償電源160和電流限制器162。補(bǔ)償電源160和電流限制器162分別接收補(bǔ)償控制指令和電流限制指令，并根據(jù)補(bǔ)償控制指令和電流限制指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，電壓輸入模塊210可以連接至例如電壓檢測(cè)器(未示出)等用于測(cè)量電池12兩端電壓U的裝置，以輸入電池12兩端電壓U。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)電池兩端電壓U小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U0時(shí)，控制模塊212 產(chǎn)生補(bǔ)償控制指令，該補(bǔ)償控制指令指示了需要提供補(bǔ)償電壓以及/或者需要提供的補(bǔ)償電壓的值。當(dāng)電池兩端電壓U不等于補(bǔ)償電壓U1時(shí)，控制模塊212產(chǎn)生電流限制指令，該電流限制指令指示了需要進(jìn)行電流限制。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，控制模塊212可以是例如單片機(jī)、微控制器、微處理器等可編程器件。圖3是圖1中電壓補(bǔ)償裝置16的電流限制器162的示例。根據(jù)該示例，電流限制器162包括電流截止器件310和可變電阻312。電流截止器件310的一端連接至補(bǔ)償電源 160，另一端連接至電池12和測(cè)試儀器14，使得在補(bǔ)償電壓U1小于電池兩端電壓U時(shí)截止通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置16的電流。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，電流截止器件310可以是例如二極管等器件，其陽(yáng)極與補(bǔ)償電源160相連，陰極與電池12和測(cè)試儀器14相連，從而在U1 < U時(shí)被截止，以截?cái)嘌a(bǔ)償電源160與電池12和測(cè)試儀器14之間的電流流動(dòng)，從而使得通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置16的電流為零?？勺冸娮?12的一端連接至補(bǔ)償控制器164，另一端連接至電池12和測(cè)試儀器 14，從而在補(bǔ)償電壓U1大于電池兩端電壓U時(shí)，在補(bǔ)償控制器164的控制下，增大可變電阻 312的電阻值，使得通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置16的電流接近零。如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可以預(yù)先設(shè)定在電池電流不為零時(shí)的電池12兩端電壓U始終大于補(bǔ)償電壓仏，確保將通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置16的電流截止，防止了電壓補(bǔ)償裝置16的操作對(duì)電池測(cè)試造成的影響。以上參照?qǐng)D1-3具體描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試裝置10，其中加入了電壓補(bǔ)償裝置16。雖然圖中示出電壓補(bǔ)償裝置16與測(cè)試儀器14結(jié)合在電池測(cè)試裝置10中， 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，電壓補(bǔ)償裝置16與測(cè)試儀器14可以是分立的，可以根據(jù)需要將電壓補(bǔ)償裝置16應(yīng)用于其他測(cè)試儀器。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明實(shí)施例中，利用價(jià)格相對(duì)低廉且技術(shù)相對(duì)成熟的鉛酸蓄電池充放電儀為基礎(chǔ)設(shè)備，以及全釩液流電池的技術(shù)需求為指導(dǎo)，加入電壓補(bǔ)償裝置，解決了由于全釩液流電池電壓低而導(dǎo)致的充放電儀無(wú)法啟動(dòng)問(wèn)題，使得鉛酸蓄電
8池充放電儀能夠靈活地適用于不同情況的全釩液流電池充放電測(cè)試。由于鉛酸蓄電池充放電儀為市場(chǎng)成熟產(chǎn)品，產(chǎn)品資源豐富，可以減少全釩液流電池測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)周期。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中為測(cè)試液流電池而定做充放電儀的方法，本發(fā)明具有成本低、操作方便、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。下面參照?qǐng)D4描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試方法，圖4示出了電池測(cè)試方法 400的具體流程圖，例如，可以利用圖1示出的電池測(cè)試裝置10進(jìn)行圖4所示方法。在利用測(cè)試儀器14測(cè)試電池12的情況下，當(dāng)電池兩端電壓U小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U0時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置16提供補(bǔ)償電壓仏，對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓Utl與電池兩端電壓U之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器14執(zhí)行測(cè)試。此外，當(dāng)電池兩端電壓U與補(bǔ)償電壓U1不相等時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置16進(jìn)行電流限制，以將由于電池兩端電壓U與補(bǔ)償電壓U1不相等而引起的電流流動(dòng)限制到零或接近零。如圖4所示，在開(kāi)始進(jìn)行利用測(cè)試儀器14測(cè)試電池12時(shí)，在步驟402，比較電池兩端電壓U與測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U。。在步驟404，如果電池兩端電壓U小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U0,則在步驟406產(chǎn)生如上所述的補(bǔ)償控制指令，在步驟408根據(jù)補(bǔ)償控制指令提供補(bǔ)償電壓U”并在步驟410啟動(dòng)測(cè)試儀器14進(jìn)行測(cè)試。在步驟404，如果電池兩端電壓U不小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓U0,則電壓補(bǔ)償裝置16不進(jìn)行補(bǔ)償操作，在步驟410測(cè)試儀器14直接啟動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。在步驟412，比較電池兩端電壓U與補(bǔ)償電壓Up在步驟414，如果電池兩端電壓U與補(bǔ)償電壓U1不相等，則在步驟416產(chǎn)生如上所述的電流限制指令，在步驟418 根據(jù)電流限制指令進(jìn)行電流限制。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，測(cè)試方法400還可以包括如下初始步驟設(shè)定補(bǔ)償電壓U1，使得補(bǔ)償電壓U1始終小于電池兩端電壓U,以便將電流限制到零。雖然順序地示出了上述步驟，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述步驟的順序可以改變或者可以并行地執(zhí)行，例如提供補(bǔ)償電壓的步驟與電流限制步驟是可以并行執(zhí)行的。下面參照?qǐng)D5描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)50。圖中還示出了表示電池12的方框，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明實(shí)施例。為了清楚起見(jiàn)，僅僅簡(jiǎn)單示出了各個(gè)組件及其之間的連接關(guān)系，甚至省略了一些連接關(guān)系。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于以上針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述，結(jié)合本領(lǐng)域的電池測(cè)試技術(shù)，能夠理解圖5所示示例僅僅是為了闡述和示意目的，而非限制性的。圖中電池測(cè)試系統(tǒng)50可以包括測(cè)試儀器52，用于執(zhí)行電池測(cè)試；電池監(jiān)測(cè)裝置M，用于監(jiān)測(cè)電池測(cè)試過(guò)程中電池12的狀態(tài)，并提供有關(guān)電池狀態(tài)的信息，其中，有關(guān)電池狀態(tài)的信息包括電池兩端電壓U;電壓補(bǔ)償裝置 56，連接在電池12與測(cè)試儀器52之間，電壓補(bǔ)償裝置56從電池監(jiān)測(cè)裝置M獲得電池兩端電壓U,并對(duì)測(cè)試儀器52啟動(dòng)電壓U0與電池兩端電壓U之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器52執(zhí)行測(cè)試；以及分析控制裝置58，與測(cè)試儀器52和電池監(jiān)測(cè)裝置M相連，用于從電池監(jiān)測(cè)裝置M獲得有關(guān)電池狀態(tài)的信息以及從測(cè)試儀器52獲得測(cè)試結(jié)果，分析有關(guān)電池狀態(tài)的信息以及測(cè)試結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果控制測(cè)試儀器52和電池監(jiān)測(cè)裝置M的操作。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，測(cè)試儀器52可以是如上參照?qǐng)D1描述的測(cè)試儀器14，電壓補(bǔ)償裝置56可以是如上參照?qǐng)D1-3描述的電壓補(bǔ)償裝置16。測(cè)試儀器52和電壓補(bǔ)償裝置 56可以結(jié)合在一起作為上述電壓測(cè)試裝置10，也可以作為分立的部件。為避免贅述，這里不再對(duì)電壓補(bǔ)償裝置56的構(gòu)成和操作進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，分析控制裝置58還可以啟用針對(duì)電池測(cè)試系統(tǒng)50的安全功能，例如連鎖功能。具體而言，當(dāng)分析控制裝置58分析有關(guān)電池狀態(tài)的信息，并且確定出現(xiàn)了電池狀態(tài)異常時(shí)、或者發(fā)現(xiàn)測(cè)試儀器發(fā)生故障時(shí)，分析控制裝置58向測(cè)試儀器52和電池監(jiān)測(cè)裝置M發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，分析控制裝置58 還可以發(fā)出報(bào)警。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，電池監(jiān)測(cè)裝置M可以包括電壓檢測(cè)器、電流檢測(cè)器、以及電池溫度檢測(cè)器，用于對(duì)電池兩端電壓、流過(guò)電池的電流強(qiáng)度以及電池的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并提供相應(yīng)的檢測(cè)值作為電池狀態(tài)信息。電池監(jiān)測(cè)裝置M將這些檢測(cè)值提供給分析控制裝置 58，分析控制裝置58分析這些檢測(cè)值中的一個(gè)或多個(gè)是否超出預(yù)定值范圍，并且在這些檢測(cè)值之一超過(guò)預(yù)定值范圍時(shí)，確定出現(xiàn)了電池狀態(tài)異常，并向測(cè)試儀器52和電池監(jiān)測(cè)裝置 54發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可以為檢測(cè)值設(shè)定兩個(gè)預(yù)定值范圍安全值范圍與連鎖值范圍。當(dāng)這些檢測(cè)值之一超過(guò)安全值范圍而在連鎖值范圍內(nèi)時(shí)，分析控制裝置58發(fā)出報(bào)警， 并且可以向用戶通知報(bào)警原因。當(dāng)這些檢測(cè)值之一超過(guò)連鎖值預(yù)定值范圍時(shí)，分析控制裝置58發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。例如，分析控制裝置58可以通過(guò)連鎖指令首先切斷電池充電或放電的電流，再中止測(cè)試儀器52和電池監(jiān)測(cè)裝置M的操作，最后切斷總電源。由于具有連鎖安全功能，測(cè)試系統(tǒng)50能夠進(jìn)行連鎖控制，確保在電池狀態(tài)異常、 或測(cè)試儀器發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)進(jìn)行連鎖控制，停止系統(tǒng)運(yùn)行，保證無(wú)人值守狀態(tài)下的安全性。下面參照?qǐng)D6描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)60。圖中還示出了表示電池12的方框，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明實(shí)施例。為了清楚起見(jiàn)， 僅僅簡(jiǎn)單示出了各個(gè)組件及其之間的連接關(guān)系，甚至省略了一些連接關(guān)系。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于以上針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述，結(jié)合本領(lǐng)域的電池測(cè)試技術(shù)，能夠理解圖6 所示示例僅僅是為了闡述和示意目的，而非限制性的。電池測(cè)試系統(tǒng)60與圖5所示測(cè)試系統(tǒng)50相比，增添了一個(gè)或多個(gè)滲漏檢測(cè)器62 (為示出方便，僅示出了一個(gè)滲漏檢測(cè)器62)， 安裝在測(cè)試系統(tǒng)60中易于發(fā)生電池電解液滲漏的一個(gè)或多個(gè)位置處，并連接至分析控制裝置58，每個(gè)滲漏檢測(cè)器62用于檢測(cè)電池電解液的滲漏，并在檢測(cè)到滲漏發(fā)生時(shí)向分析控制裝置58通知發(fā)生了滲漏。此外，針對(duì)液流電池，測(cè)試系統(tǒng)60還包括正極電解液儲(chǔ)液罐64 和負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐66，用于存儲(chǔ)要提供給電池12的電解液。如上所述，電池12可以是例如全釩液流電池，液流電池在運(yùn)行過(guò)程中電解液是在電池內(nèi)外循環(huán)的，且對(duì)溫度較為敏感，容易發(fā)生過(guò)電解質(zhì)析出而阻塞管路、碳?xì)蛛姌O表面雜質(zhì)堵塞管路、電解液泄漏或副反應(yīng)(如發(fā)生水電解反應(yīng))等問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)電解液流動(dòng)阻力增加，乃至發(fā)生局部或全部密封失效，造成電解液泄露。對(duì)此，提供了上述滲漏檢測(cè)器62， 滲漏檢測(cè)器62可以具有不同的尺寸，分別安裝在水泵、接口、電池堆等電解液易于滲漏處。在測(cè)試系統(tǒng)10中，滲漏檢測(cè)器62在檢測(cè)到滲漏發(fā)生時(shí)向分析控制裝置58通知發(fā)生了泄漏，繼而分析控制裝置58發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。由此，可以及時(shí)、 方便地檢測(cè)到電解液滲漏并采取相應(yīng)的安全措施。此外，對(duì)于液流電池，除了電池的電壓、電流以及單體電池(或電池堆，即，由電池單體通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)組成的電池組)溫度的變化特征之外，在進(jìn)行測(cè)試時(shí)還有必要關(guān)注電池運(yùn)行的其他工藝參數(shù)狀態(tài)(如電解液流速或流量，電解液溫度、儲(chǔ)液罐內(nèi)電解液液位變化等)。對(duì)此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，電池監(jiān)測(cè)裝置M還包括如下中的一個(gè)或多個(gè)正極氣壓檢測(cè)器、負(fù)極氣壓檢測(cè)器、正極電解液流量測(cè)試器、負(fù)極電解液流量測(cè)試器、正極進(jìn)液計(jì)量泵、負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵、正極電解液溫度檢測(cè)器、負(fù)極電解液溫度檢測(cè)器。這些組件的功能是檢測(cè)相應(yīng)的數(shù)值，均可使用現(xiàn)有技術(shù)或成熟產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，正極電解液溫度檢測(cè)器、負(fù)極電解液溫度檢測(cè)器分別與正極電解液儲(chǔ)液罐64和負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐66相連，分別檢測(cè)正極電解液溫度、負(fù)極電解液溫度。正極氣壓檢測(cè)器和負(fù)極氣壓檢測(cè)器可以分別與正極電解液儲(chǔ)液罐64和負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐66相連，對(duì)電解液循環(huán)內(nèi)部氣壓的檢測(cè)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在電池充放電過(guò)程當(dāng)中，不免會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，其中一個(gè)反應(yīng)就是電解液主要溶劑(水)發(fā)生電解，變?yōu)闅錃夂脱鯕猓沟谜?fù)極儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升。另外負(fù)極要通入惰性保護(hù)氣體，負(fù)極氣壓檢測(cè)器也是控制惰性保護(hù)氣體壓力的一個(gè)手段。此外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在電池運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，由于電路、儀器、電池內(nèi)阻在通電過(guò)程中產(chǎn)生焦耳熱，或由于泵傳輸零部件摩擦也會(huì)產(chǎn)生熱量，電池發(fā)生反應(yīng)也會(huì)伴隨著熱效應(yīng)等，熱量通過(guò)電解液循環(huán)而積聚，最終導(dǎo)致電解液或電池溫度上升。因此，還可以提供正極散熱器和正極散熱器，對(duì)電解液向周圍環(huán)境進(jìn)行換熱控制，以控制電解液及電池溫度。在測(cè)試系統(tǒng)60中，除了電池兩端電壓、流過(guò)電池的電流強(qiáng)度以及電池的溫度之外，電池監(jiān)測(cè)裝置M將上述部件提供的例如正極氣壓、負(fù)極氣壓、正極電解液流量、負(fù)極電解液流量、正極計(jì)量泵泵速、負(fù)極計(jì)量泵泵速、正極電解液溫度、負(fù)極電解液溫度中的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)值提供給分析控制裝置58，分析控制裝置58分析這些檢測(cè)值中的一個(gè)或多個(gè)是否超出預(yù)定值范圍，并且在這些檢測(cè)值之一超過(guò)預(yù)定值范圍時(shí)，確定出現(xiàn)了電池狀態(tài)異常，并發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，分析控制裝置58可以與電池監(jiān)測(cè)裝置M所包括的每一個(gè)檢測(cè)或測(cè)試部件相連，并在確定出現(xiàn)了電池狀態(tài)異常，發(fā)出連鎖指令，停止所有部件的運(yùn)行。圖7示出了圖6中滲漏檢測(cè)器62的示例，為清楚起見(jiàn)，圖7僅僅示出了滲漏檢測(cè)器62的主體功能部分。如圖7所示，滲漏檢測(cè)器62包括滲漏檢測(cè)槽70、以及在槽底位置放置的滲漏測(cè)試器72。在發(fā)生電解液滲漏時(shí)，滲漏的電解液沿滲漏檢測(cè)槽70的槽壁下流到滲漏測(cè)試器72，激活滲漏測(cè)試器72，從而檢測(cè)到滲漏發(fā)生。同時(shí)，該滲漏檢測(cè)器槽壁面積遠(yuǎn)大于泄漏點(diǎn)的面積，當(dāng)泄露出發(fā)生非豎直方向的電解液泄漏時(shí)(如內(nèi)部壓力過(guò)高造成的電解液噴射)，槽壁可以收集并檢測(cè)非豎直方向泄漏的電解液，亦可防止部分或全部電解液噴射到人或地面，起到一定的安全保護(hù)作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，滲漏檢測(cè)槽70可以根據(jù)安裝的位置，具有不同的尺寸、結(jié)構(gòu)和形狀，以便于將滲漏的電解液引導(dǎo)至滲漏測(cè)試器72。例如，滲漏檢測(cè)槽70的彎折角度可以發(fā)生改變。如圖所示，角度θ取值可以為0° 至180°，一般取值為10°至45°，最佳取值區(qū)間為10°至30°?？梢栽诓蹆?nèi)最下端安裝滲漏測(cè)試器72，但是也可以根據(jù)滲漏檢測(cè)槽70的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸，安裝在滲漏測(cè)試器72 上不同的位置處。滲漏測(cè)試器72可以是能夠由電解液導(dǎo)通的檢測(cè)電路。在電解液無(wú)滲漏過(guò)程中，滲漏測(cè)試器72始終保持?jǐn)嗦贰．?dāng)有電解液滲漏時(shí)，電解液沿槽壁下流至滲漏測(cè)試器72安裝處，由于電解液中的自由離子，使得液滲漏測(cè)試器72的正負(fù)電極導(dǎo)通，由此激活了滲漏測(cè)試器72，產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，提供給分析控制裝置58，以通知發(fā)生了電解液滲漏。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，滲漏檢測(cè)器62可以包括信號(hào)采集器(未示出)，將產(chǎn)生的信號(hào)上傳至分析控制裝置58。以上對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)利用電壓補(bǔ)償裝置，可提供補(bǔ)償電壓用于充放電儀的啟動(dòng)，從而解決了例如鉛酸蓄電池充放電儀等測(cè)試儀器在液流電池電壓較低不能啟動(dòng)的問(wèn)題，提供了成本低、操作方便的電池測(cè)試。此外，針對(duì)液流電池，提供了滲漏檢測(cè)槽與滲漏測(cè)試器結(jié)合而成的滲漏檢測(cè)器，能夠及時(shí)、方便地檢測(cè)到電解液滲漏。此外，測(cè)試系統(tǒng)能夠進(jìn)行連鎖控制，確保在電池狀態(tài)異常、測(cè)試儀器發(fā)生故障或者電解液滲漏情況下自動(dòng)進(jìn)行連鎖控制，停止系統(tǒng)運(yùn)行， 保證無(wú)人值守狀態(tài)下的安全性。下面參照?qǐng)D8，描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)60的示例。圖8所示的示例中，為了清楚起見(jiàn)，僅僅簡(jiǎn)單示出了各個(gè)組件及其之間的連接關(guān)系，甚至省略了一些連接關(guān)系。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于以上針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試系統(tǒng)的詳細(xì)描述，結(jié)合本領(lǐng)域的電池測(cè)試技術(shù)，能夠理解圖8所示示例僅僅是為了闡述和示意目的，而非限制性的。圖8所示示例是利用充放電儀測(cè)試全釩液流電池的電池測(cè)試系統(tǒng)，如圖8所示，該測(cè)試系統(tǒng)包括釩電池單體(或釩電池堆)1，電壓補(bǔ)償模塊2，充放電儀3，電壓檢測(cè)器5， 電流檢測(cè)器5，正極氣壓檢測(cè)器6，負(fù)極氣壓檢測(cè)器7，上位機(jī)8，正極換熱器Cl，負(fù)極換熱器 C2，正極電解液流量測(cè)試器F1，負(fù)極電解液流量測(cè)試器F2，正極進(jìn)液計(jì)量泵P1，負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵P2，正極電解液溫度檢測(cè)器Rl，負(fù)極電解液溫度檢測(cè)器R2，電池單體溫度檢測(cè)器R3，電解液滲漏測(cè)試器R4，正極電解液儲(chǔ)液罐Tl，負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐T2。電壓補(bǔ)償模塊2可以對(duì)應(yīng)于上述電壓補(bǔ)償裝置，上位機(jī)8可以對(duì)應(yīng)于上述分析控制裝置。上位機(jī)8可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)PC。上位機(jī)8還可以包括或連接至可以實(shí)現(xiàn)連鎖等安全功能的控制器，該控制器分別連接至上述組件，包括充放電儀3，電壓檢測(cè)器5，電流檢測(cè)器5，正極氣壓檢測(cè)器6，負(fù)極氣壓檢測(cè)器7，正極電解液流量測(cè)試器F1，負(fù)極電解液流量測(cè)試器F2，正極進(jìn)液計(jì)量泵P1，負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵P2，正極電解液溫度檢測(cè)器R1，負(fù)極電解液溫度檢測(cè)器R2，電池單體溫度檢測(cè)器R3和電解液滲漏測(cè)試器R4，以接收來(lái)自這些組件的檢測(cè)值或測(cè)試值?？梢葬槍?duì)各個(gè)檢測(cè)值或測(cè)試值設(shè)定安全值范圍和連鎖值范圍。當(dāng)上位機(jī)8確定所有檢測(cè)值或測(cè)試值處于安全值范圍時(shí)，系統(tǒng)正常運(yùn)行；當(dāng)上位機(jī)8確定檢測(cè)值或測(cè)試值之一超出安全值范圍而在連鎖值范圍內(nèi)時(shí)，上位機(jī)8報(bào)警和/或顯示報(bào)警原因。當(dāng)上位機(jī) 8確定檢測(cè)值超出連鎖值范圍時(shí)，上位機(jī)8報(bào)警和/或顯示報(bào)警原因，并對(duì)安全控制器發(fā)出連鎖指令，安全控制器進(jìn)行連鎖控制，一般順序是先斷電(指電池充電或者放電的電流)， 再終止電解液注入，最終切斷系統(tǒng)電源。例如，正極電解液溫度安全值范圍是15 38°C，連鎖值范圍是10 45°C，當(dāng)正極電解液溫度檢測(cè)器Rl檢測(cè)值為25°C時(shí)，系統(tǒng)正常運(yùn)行，當(dāng)Rl-正極電解液溫度檢測(cè)器檢測(cè)值為40°C時(shí)，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，但上位機(jī)8通過(guò)蜂鳴器出報(bào)警音，并顯示報(bào)警原因；當(dāng)正極電解液溫度檢測(cè)器Rl檢測(cè)值達(dá)到45 0C，上位機(jī)8通過(guò)蜂鳴器發(fā)出連鎖警報(bào)音，顯示報(bào)警原因， 并向安全控制器發(fā)出連鎖指令，進(jìn)行連鎖控制。例如可以首先停止電池電路充電或放電，保持正極進(jìn)液計(jì)量泵Pl，負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵運(yùn)轉(zhuǎn)Pl，保持正極換熱器Cl，負(fù)極換熱器C2繼續(xù)運(yùn)
12行，直至正極電解液溫度檢測(cè)器Rl檢測(cè)值達(dá)到安全值范圍后，停止正極進(jìn)液計(jì)量泵P1、負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵P2以及正極換熱器Cl、負(fù)極換熱器C2運(yùn)轉(zhuǎn)，最后切斷系統(tǒng)電源。圖9示出了圖8所示的電池測(cè)試系統(tǒng)中電壓補(bǔ)償模塊2的示例構(gòu)成。如圖9所示， 電壓補(bǔ)償模塊2包括DC-DC補(bǔ)償電源90、、補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器92、二極管94和可變電阻96，其中，DC-DC補(bǔ)償電源90對(duì)應(yīng)于上述補(bǔ)償電源，補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器92對(duì)應(yīng)于上述補(bǔ)償控制器，二極管94和可變電阻96對(duì)應(yīng)于上述電流限制器，并分別對(duì)應(yīng)于上述電流截止器件和可變電阻。下面參照?qǐng)D8和圖9對(duì)電池測(cè)試系統(tǒng)的示例的操作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解下面的描述僅僅是為了闡述和示意目的，而非限制性的。首先，啟動(dòng)釩電池單體(或釩電池堆)1，這可以采用常規(guī)啟動(dòng)過(guò)程。將正極電解液注入至正極電解液儲(chǔ)液罐Tl中，由正極進(jìn)液計(jì)量泵Pl打入釩電池單體(或釩電池堆)1的正極入口，由釩電池單體(或釩電池堆)1的正極出口流出，返回正極電解液儲(chǔ)液罐Tl中。負(fù)極電解液注入至負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐T2中，用氮?dú)?純度大于 99.5%)吹掃約5分鐘，吹掃過(guò)程中保證負(fù)極氣壓檢測(cè)器7檢測(cè)示數(shù)近似為零。由負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵P2打入釩電池單體(或釩電池堆)1的負(fù)極入口，由釩電池單體(或釩電池堆)1 的負(fù)極出口流出，返回負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐T2中。保證以上兩電極循環(huán)約5分鐘，檢測(cè)系統(tǒng)管路無(wú)泄漏之處，準(zhǔn)備測(cè)試。然后，啟動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。具體而言，打開(kāi)充放電儀3及電壓補(bǔ)償模塊2，電壓補(bǔ)充模塊 2提供一個(gè)補(bǔ)償電壓U1，用于補(bǔ)償充放電儀3的啟動(dòng)電壓U0與釩電池單體(或釩電池堆)1 的電池兩端電壓U之差，以啟動(dòng)充放電儀3開(kāi)始進(jìn)行充放電。當(dāng)釩電池單體(或釩電池堆)1 的兩端電壓U達(dá)到充放電儀3的啟動(dòng)電壓U0時(shí)，電壓補(bǔ)償模塊2停止運(yùn)行，進(jìn)入測(cè)試階段。例如，可以設(shè)定充放電儀3，將其啟動(dòng)電壓的取值范圍設(shè)定為Utl在1. 7V 2. 8V之間。啟動(dòng)電壓補(bǔ)償模塊2，此時(shí)測(cè)試電池單體兩側(cè)OCV為U = 0. 759V，不在充放電儀允許啟動(dòng)設(shè)定范圍之內(nèi)。通過(guò)電壓補(bǔ)償模塊2提供補(bǔ)償電壓仏，使得U+Ui在1. 7 2. 8V范圍之內(nèi)，從而達(dá)到充放電儀3的啟動(dòng)電壓Utl，開(kāi)始測(cè)試。具體參照?qǐng)D9描述電壓補(bǔ)償過(guò)程。當(dāng)電池充電或放電電流I =0時(shí)，電壓檢測(cè)器4 檢測(cè)電池兩端電壓為U,并將數(shù)據(jù)反饋給補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器92，由單片機(jī)控制器92是判斷是否滿足U < U0,如不滿足該條件，則補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器92無(wú)動(dòng)作，此時(shí)充放電儀正常啟動(dòng)，測(cè)試開(kāi)始；如滿足該條件，則補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器92對(duì)DC-DC補(bǔ)償電源90發(fā)出指令，DC-DC補(bǔ)償電源90輸出電壓U1，使UJU > U0,此時(shí)充放電儀3正常啟動(dòng)，測(cè)試開(kāi)始。U < U。時(shí)，DC-DC補(bǔ)償電源90輸出電壓U1,由電壓檢測(cè)器4檢測(cè)電池兩端電壓值為U，并將數(shù)據(jù)反饋給補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器10。一般條件下，U1^ U。當(dāng)U1 < U時(shí)，釩電池單體(電池堆)1的電位高于DC-DC補(bǔ)償電源90的電位，此時(shí)二極管94自動(dòng)阻止電流由釩電池單體(電池堆)1流向DC-DC補(bǔ)償電源90。當(dāng)時(shí)，釩電池單體(電池堆)1的電位低于DC-DC補(bǔ)償電源90的電位，由補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器92對(duì)可變電阻96發(fā)出指令， 提高可變電阻96的電阻值，保證補(bǔ)償電路中電流強(qiáng)度接近零。此外，U。可以是系統(tǒng)內(nèi)設(shè)值』1可以是由單片機(jī)控制器92設(shè)定的固定輸出值，U為圖8中電壓檢測(cè)器4的測(cè)量值，即補(bǔ)償電源單片機(jī)控制器92判斷是否U < U0,如滿足，輸出固定的電壓值U1，使Ui+U> Utl，使充放電儀正常啟動(dòng)，充電開(kāi)始，且比滿足充電電壓大于Ui+U，即滿足充電電壓大于仏，此時(shí)通過(guò)二極管94自動(dòng)阻止充放電儀電流流向DC-DC補(bǔ)償電源90。特別的，由于釩電池單體(電池堆)1本身內(nèi)阻及本身特性，在I Φ 0時(shí)，U值會(huì)急速上升，可以通過(guò)理論計(jì)算或?qū)嶒?yàn)確定U值的最小值，設(shè)定U1值，使其低于U值最小值，從而保證在I興0時(shí)，始終滿足條件U > Up測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)電解液滲漏測(cè)試器檢測(cè)滲漏R4，并通過(guò)電壓檢測(cè)器4，電流檢測(cè)器5，正極氣壓檢測(cè)器6，負(fù)極氣壓檢測(cè)器7，正極電解液流量測(cè)試器F1，負(fù)極電解液流量測(cè)試器F2，正極進(jìn)液計(jì)量泵Pl，負(fù)極進(jìn)液計(jì)量泵P2，正極電解液溫度檢測(cè)器Rl，負(fù)極電解液溫度檢測(cè)器R2，電池單體溫度檢測(cè)器R3檢測(cè)電流強(qiáng)度、電壓、釩電池單體或電池堆溫度、正極電解液溫度、負(fù)極電解液溫度、正極計(jì)量泵泵速(即正極電解液流量)、負(fù)極電解液泵速(即負(fù)極電解液流量)、正極電解液儲(chǔ)液罐液位及氣壓、負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐液位及氣壓。如上所述，當(dāng)這些檢測(cè)值之一超出預(yù)設(shè)的安全值范圍時(shí)(高于上限或低于下限)，系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī) 8開(kāi)始報(bào)警；當(dāng)系統(tǒng)中電流強(qiáng)度、電壓、釩電池單體或電池堆溫度、正極電解液溫度、負(fù)極電解液溫度、正極計(jì)量泵泵速(即正極電解液流量)、負(fù)極電解液泵速(即負(fù)極電解液流量)、 正極電解液儲(chǔ)液罐液位、負(fù)極電解液儲(chǔ)液罐液位超出預(yù)設(shè)的連鎖值范圍，或發(fā)生電解液泄漏、或發(fā)生充放電儀故障時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)8發(fā)出連鎖指令，進(jìn)行連鎖保護(hù)。上述本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式僅僅以示例性的方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的電池測(cè)試裝置、方法和系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明，并不用于限定本發(fā)明的范圍。對(duì)于公開(kāi)的實(shí)施例進(jìn)行變化和修改都是可能的，其他可行的選擇性實(shí)施例和對(duì)實(shí)施例中元件的等同變化可以被本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所了解。本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變化和修改并不超出本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池測(cè)試裝置，包括測(cè)試儀器，與待測(cè)試的電池相連，用于執(zhí)行電池測(cè)試；以及電壓補(bǔ)償裝置，連接在電池與測(cè)試儀器之間，用于對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器執(zhí)行測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其中，電壓補(bǔ)償裝置包括補(bǔ)償電源、電流限制器和補(bǔ)償控制器，電流限制器與測(cè)試儀器、補(bǔ)償控制器、補(bǔ)償電源以及電池相連，補(bǔ)償控制器用于根據(jù)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓和電池兩端電壓來(lái)控制所述補(bǔ)償電源，并根據(jù)電池兩端電壓和補(bǔ)償電壓來(lái)控制電流限制器；補(bǔ)償電源用于在電池兩端電壓小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)，受補(bǔ)償控制器控制，來(lái)提供補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償；電流限制器用于在電池兩端電壓不等于補(bǔ)償電壓時(shí)，受補(bǔ)償控制器控制，將通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置的電流限制到零或接近零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其中，補(bǔ)償控制器包括電壓輸入模塊，用于輸入電池兩端電壓；控制模塊，連接至電壓輸入模塊，用于從電壓輸入模塊接收電池兩端電壓，將電池兩端電壓與測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓相比較，在電池兩端電壓小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)產(chǎn)生補(bǔ)償控制指令，以及將電池兩端電壓與提供的補(bǔ)償電壓進(jìn)行比較，在電池兩端電壓不等于補(bǔ)償電壓時(shí)產(chǎn)生電流限制指令，其中，該補(bǔ)償控制指令指示了需要提供補(bǔ)償電壓以及/或者需要提供的補(bǔ)償電壓的值，該電流限制指令指示了需要進(jìn)行電流限制；以及指令輸出模塊，從控制模塊接收補(bǔ)償控制指令和電流限制指令，并分別輸出至補(bǔ)償電源和電流限制器；其中，補(bǔ)償電源和電流限制器分別接收補(bǔ)償控制指令和電流限制指令，并根據(jù)補(bǔ)償控制指令和電流限制指令進(jìn)行相應(yīng)的操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其中，電流限制器包括電流截止器件和可變電阻，電流截止器件連接在補(bǔ)償電源與電池之間，使得在補(bǔ)償電壓小于電池兩端電壓時(shí)截止通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置的電流，可變電阻連接在補(bǔ)償控制器與測(cè)試儀器之間，在補(bǔ)償電壓大于電池兩端電壓時(shí)，在補(bǔ)償控制器的控制下，增大可變電阻的電阻值，使得通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置的電流接近零。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其中，補(bǔ)償電壓被設(shè)定為始終小于電池與測(cè)試儀器之間的電流不為零時(shí)的電池兩端電壓，以便通過(guò)電流限制器將電流截止。
6.一種電池測(cè)試方法，包括如下步驟在利用測(cè)試儀器測(cè)試電池的情況下，當(dāng)電池兩端電壓小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)，提供補(bǔ)償電壓，對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器執(zhí)行測(cè)試。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試方法，還包括當(dāng)電池兩端電壓與補(bǔ)償電壓不相等時(shí)，進(jìn)行電流限制，以將由于電池兩端電壓與補(bǔ)償電壓不相等而引起的電流流動(dòng)限制到零或接近零。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試方法，還包括如下初始步驟設(shè)定補(bǔ)償電壓，補(bǔ)償電壓設(shè)定值始終小于電池與測(cè)試儀器之間的電流不為零時(shí)的電池兩端電壓，以保證所述電流不為零時(shí)通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置的電流限制到零。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試方法，提供補(bǔ)償電壓的步驟包括比較電池兩端電壓與測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生補(bǔ)償控制指令，該補(bǔ)償控制指令指示了需要提供補(bǔ)償電壓以及/或者需要提供的補(bǔ)償電壓的值； 根據(jù)補(bǔ)償控制指令提供補(bǔ)償電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)試方法，進(jìn)行電流限制的步驟包括比較電池兩端電壓與補(bǔ)償電壓，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生電流限制指令，該電流限制指令指示了需要進(jìn)行電流限制；根據(jù)電流限制指令進(jìn)行電流限制。
11.一種電池測(cè)試系統(tǒng)，包括 測(cè)試儀器，用于執(zhí)行電池測(cè)試；電池監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)電池測(cè)試過(guò)程中電池的狀態(tài)，并提供有關(guān)電池狀態(tài)的信息，其中，有關(guān)電池狀態(tài)的信息包括電池兩端電壓；電壓補(bǔ)償裝置，連接在電池與測(cè)試儀器之間，電壓補(bǔ)償裝置從電池監(jiān)測(cè)裝置獲得電池兩端電壓，并對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器執(zhí)行測(cè)試；以及分析控制裝置，與測(cè)試儀器和電池監(jiān)測(cè)裝置相連，用于從電池監(jiān)測(cè)裝置獲得有關(guān)電池狀態(tài)的信息以及從測(cè)試儀器獲得測(cè)試結(jié)果，分析有關(guān)電池狀態(tài)的信息以及測(cè)試結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果控制測(cè)試儀器和電池監(jiān)測(cè)裝置的操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，當(dāng)電池兩端電壓不小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置不提供補(bǔ)償電壓； 當(dāng)電池兩端電壓小于測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置提供補(bǔ)償電壓；以及當(dāng)電池兩端電壓與補(bǔ)償電壓不相等時(shí)，電壓補(bǔ)償裝置進(jìn)行電流限制，以將通過(guò)電壓補(bǔ)償裝置的電流限制到零或接近零。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，電池包括液流電池單體或電池堆； 所述測(cè)試系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)滲漏檢測(cè)器，安裝在測(cè)試系統(tǒng)中易于發(fā)生電池電解液滲漏的一個(gè)或多個(gè)位置處，并連接至分析控制裝置，每個(gè)滲漏檢測(cè)器用于檢測(cè)電池電解液的滲漏，并在檢測(cè)到滲漏發(fā)生時(shí)向分析控制裝置通知發(fā)生了滲漏。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，滲漏檢測(cè)器包括滲漏檢測(cè)槽、以及在槽底位置放置的滲漏測(cè)試器；在發(fā)生電解液滲漏時(shí)，滲漏的電解液沿滲漏檢測(cè)槽的槽壁下流到滲漏測(cè)試器，激活滲漏測(cè)試器，從而檢測(cè)到滲漏發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中，當(dāng)有關(guān)電池狀態(tài)的信息的分析結(jié)果顯示了電池狀態(tài)異常時(shí)，或者測(cè)試儀器發(fā)生故障時(shí)，或者當(dāng)滲漏檢測(cè)器向分析控制裝置通知發(fā)生了滲漏時(shí)，分析控制裝置向測(cè)試儀器和電池監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出連鎖指令，以停止測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行。
全文摘要
提供一種電池測(cè)試裝置、方法和系統(tǒng)，其利用例如充放電儀等測(cè)試儀器對(duì)例如液流電池等電池單體或電池堆進(jìn)行測(cè)試。電池測(cè)試裝置包括測(cè)試儀器，用于執(zhí)行電池測(cè)試；以及電壓補(bǔ)償裝置，連接在電池與測(cè)試儀器之間，用于對(duì)測(cè)試儀器啟動(dòng)電壓與電池兩端電壓之差進(jìn)行補(bǔ)償，使得能夠啟動(dòng)測(cè)試儀器執(zhí)行測(cè)試。根據(jù)本發(fā)明，提供補(bǔ)償電壓用于充放電儀的啟動(dòng)，提供了成本低、操作方便的電池測(cè)試。針對(duì)液流電池，提供了滲漏檢測(cè)器，能夠及時(shí)、方便地檢測(cè)到電解液滲漏。測(cè)試系統(tǒng)能夠進(jìn)行連鎖控制，確保在電池狀態(tài)異常、測(cè)試儀器發(fā)生故障或者電解液滲漏情況下自動(dòng)進(jìn)行連鎖控制，停止系統(tǒng)運(yùn)行，保證無(wú)人值守狀態(tài)下的安全性。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102401881SQ201010284379
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者孫磊, 張祺, 汪國(guó)慶 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司