專(zhuān)利名稱(chēng)：電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池測(cè)試技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電池測(cè)試領(lǐng)域，對(duì)電池的測(cè)試主要集中在環(huán)境異常時(shí)電池承受力的檢測(cè)和電化學(xué)方面性能的檢測(cè)。而目前電化學(xué)方面性能的檢測(cè)主要是圍繞一些較為常見(jiàn)的、易于發(fā)現(xiàn)的功能和性能問(wèn)題的檢測(cè)。例如電池組的充電過(guò)程、電池組的放電過(guò)程、電池組的過(guò)度充電、電池組的過(guò)度放電、外部短路、低壓保護(hù)、電池組內(nèi)阻等方面的測(cè)試。而電池組在充放電過(guò)程中電壓的上升率和下降率的測(cè)試則沒(méi)有受到重視，電池組電壓上升率和下降率是判斷電池合格的重要指標(biāo)，會(huì)直接影響這個(gè)電池在使用中的性能。但是，目前還沒(méi)有方法能夠直接判斷電池組電壓的上升率和下降率是否合格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)電池組的電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法。本發(fā)明的目的可以這樣實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)一種電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法， 包括以下步驟A、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)處理裝置、電池組綜合測(cè)試裝置，電池組綜合測(cè)試裝置包括充放電機(jī) ⑶S、聲光顯示單元、通訊單元模組GGS、繼電器接點(diǎn)單元、多溫度電壓采集模塊MTVS ；B、數(shù)據(jù)處理裝置給電池組綜合測(cè)試裝置發(fā)送測(cè)試指令，在時(shí)間T內(nèi)，電池組綜合測(cè)試裝置中的CDS對(duì)電池組恒電流充電，電壓上升了+AV，數(shù)據(jù)處理裝置從電池組綜合測(cè)試裝置的CDS中讀取這個(gè)+ AV電壓數(shù)據(jù)，同樣，在時(shí)間T內(nèi)，對(duì)電池組恒電流放電，電壓下降了 -Λ V，數(shù)據(jù)處理裝置從電池組綜合測(cè)試裝置中的⑶S讀取這個(gè)-AV電壓數(shù)據(jù)；C、數(shù)據(jù)處理裝置把已讀取的+ AV電壓值和設(shè)定的+ AV電壓上升范圍參考值進(jìn)行比較，把已讀取的-Λ V電壓值和設(shè)定的-Λ V電壓下降范圍參考值進(jìn)行比較，依據(jù)比較結(jié)果判定電池的+AV電壓值和-AV電壓值是否正常；D、數(shù)據(jù)處理裝置將對(duì)應(yīng)的判定結(jié)果的指令發(fā)給電池組綜合測(cè)試裝置，電池組綜合測(cè)試裝置中的聲光顯示單元發(fā)出聲光顯示信息顯示此電池組電壓上升、下降率是否正常， 同時(shí)計(jì)算機(jī)顯示界面也會(huì)顯示正?；蛘卟徽Ｐ畔?。本發(fā)明可以在電池組生產(chǎn)過(guò)程中很容易的判斷電壓上升和下降是否正常，會(huì)使得后期的實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用的效率得到很大的提高，也可降低成本。


圖I是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電壓臺(tái)階曲線(xiàn)圖；圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電壓臺(tái)階測(cè)試流程圖；圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電壓斜率曲線(xiàn)圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例的電壓斜率測(cè)試流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。一種電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法，包括以下步驟A、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)處理裝置、電池組綜合測(cè)試裝置，電池組綜合測(cè)試裝置包括充放電機(jī) ⑶S、聲光顯示單元、通訊單元模組GGS、繼電器接點(diǎn)單元、多溫度電壓采集模塊MTVS ；充放電機(jī)CDS，能完成電池組充電和放電功能，測(cè)試電池組的充放電功能是否正常，并能讀取電池組在充放電狀態(tài)下的基本信息，如充電電壓和放電電壓、充電電流和放電電流、容量等；通訊單元模組GGS，負(fù)責(zé)充放電機(jī)與被測(cè)電池組之間的數(shù)據(jù)通信工作與電池組的數(shù)據(jù)通訊接口相連接，具有SMBUS接口、I2C接口、SPI接口、CAN總線(xiàn)接口，通過(guò)這些接口可以與不同的電池組數(shù)據(jù)通信接口連接，讀取電池包管理單元里的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳回，供數(shù)據(jù)處理裝置分析處理；繼電器接點(diǎn)陣列單元，通過(guò)接收數(shù)據(jù)處理裝置的控制指令，每個(gè)繼電器接點(diǎn)有序的動(dòng)作，配合電池組的功能控制開(kāi)關(guān)接點(diǎn)，測(cè)試電池組的相關(guān)開(kāi)關(guān)功能；多溫度電壓采集單元MTVS，可以讀取電池組的單個(gè)電池電壓和多個(gè)位置的溫度；聲光顯示單元，用來(lái)顯示電池組綜合測(cè)試裝置測(cè)試電池組的工作狀態(tài)信息；B、數(shù)據(jù)處理裝置給電池組綜合測(cè)試裝置發(fā)送測(cè)試指令，在時(shí)間T內(nèi)，電池組綜合測(cè)試裝置中的CDS對(duì)電池組恒電流充電，電壓上升了+AV，數(shù)據(jù)處理裝置從電池組綜合測(cè)試裝置的CDS中讀取這個(gè)+ AV電壓數(shù)據(jù)，同樣，在時(shí)間T內(nèi)，對(duì)電池組恒電流放電，電壓下降了 -Λ V，數(shù)據(jù)處理裝置從電池組綜合測(cè)試裝置中的⑶S讀取這個(gè)-AV電壓數(shù)據(jù)；C、數(shù)據(jù)處理裝置把已讀取的+ AV電壓值和設(shè)定的+ AV電壓上升范圍參考值進(jìn)行比較，把已讀取的-Λ V電壓值和設(shè)定的-Λ V電壓下降范圍參考值進(jìn)行比較，依據(jù)比較結(jié)果判定電池的+AV電壓值和-AV電壓值是否正常；D、數(shù)據(jù)處理裝置將對(duì)應(yīng)的判定結(jié)果的指令發(fā)給電池組綜合測(cè)試裝置，電池組綜合測(cè)試裝置中的聲光顯示單元發(fā)出聲光顯示信息顯示此電池組電壓上升、下降率是否正常， 同時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置顯示界面也會(huì)顯示正常或者不正常信息。電池組綜合測(cè)試裝置包括充放電機(jī)⑶S、聲光顯示單元、通訊單元模組GGS、繼電器接點(diǎn)單元、多溫度電壓采集模塊MTVS，上述部件安裝在一個(gè)機(jī)箱機(jī)柜中。具有該功能的設(shè)備有深圳市瑞能實(shí)業(yè)有限公司的電池組綜合測(cè)試裝置(CTS-60V/50A-GGS)、HTK公司相似的設(shè)備等等。數(shù)據(jù)處理裝置通常采用計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)與電池組綜合測(cè)試裝置連接，電池組綜合測(cè)試裝置再與電池組相連，組成了電池組綜合性能測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組電壓性能的測(cè)試。電池組綜合測(cè)試裝置的相關(guān)部件性能及作用如下充放電機(jī)⑶S，能完成電池組充電和放電功能，測(cè)試電池組的充放電功能是否正常，并能讀取電池組在充放電狀態(tài)下的基本信息，如充電電壓和放電電壓、充電電流和放電電流、容量等；
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通訊單元模組GGS，負(fù)責(zé)充放電機(jī)⑶S與被測(cè)電池組之間的數(shù)據(jù)通信工作、與電池組的數(shù)據(jù)通訊接口相連接，具有SMBUS接口、I2C接口、SPI接口、CAN總線(xiàn)接口，通過(guò)這些接口可以與不同的電池組數(shù)據(jù)通信接口連接，讀取電池包管理單元(例如BMS單元)里的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳回，供計(jì)算機(jī)分析處理；繼電器接點(diǎn)陣列單元，通過(guò)接收計(jì)算機(jī)的控制指令每個(gè)繼電器接點(diǎn)有序的動(dòng)作， 配合電池組的功能控制開(kāi)關(guān)接點(diǎn)，測(cè)試電池組的相關(guān)開(kāi)關(guān)功能；多溫度電壓采集單元MTVS，可以讀取電池組的單個(gè)電池電壓和多個(gè)位置的溫度；聲光顯示單元，用來(lái)顯示電池組綜合測(cè)試裝置測(cè)試電池組的工作狀態(tài)信息。計(jì)算機(jī)和電池組綜合測(cè)試裝置之間是遵照RS232、RS485、CAN總線(xiàn)或LAN總線(xiàn)協(xié)議連接的。電池組綜合測(cè)試裝置和電池組之間的通訊是遵照控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)CAN、高速同步串行總線(xiàn)SPI、系統(tǒng)管理總SMBUS或兩線(xiàn)式串行總線(xiàn)I2C協(xié)議進(jìn)行的。電池組綜合測(cè)試裝置和電池組之間是通過(guò)一根與電池組配套的連接線(xiàn)連接起來(lái)的，其中包括充放電的電流正極、充放電的電流負(fù)極、電壓采樣正極、電壓采樣負(fù)極、通信接口，通信接口可以是CAN或者SPI或者SMBUS或者I2C。所述配套的電池組連接線(xiàn)是依據(jù)不同的電池組端口來(lái)選定的。電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試分為兩種情況1、在相對(duì)較短時(shí)間段內(nèi)，測(cè)試電池組電壓上升率和下降率，即電池組電壓臺(tái)階的測(cè)試。2、在相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)，測(cè)試電池組電壓上升率和下降率，即電池組電壓斜率的測(cè)試。在電池組充電或者放電過(guò)程中，如果對(duì)電池組電壓的變化進(jìn)行短時(shí)間的快速測(cè)試，電池組電壓會(huì)以小臺(tái)階形式上升或者下降，稱(chēng)之為電壓臺(tái)階，其電壓上升和下降的曲線(xiàn)圖稱(chēng)之為電壓臺(tái)階曲線(xiàn)，如圖I所示。對(duì)電池組電壓上升和下降短時(shí)間的測(cè)試稱(chēng)之為電壓臺(tái)階測(cè)試。在電池組電壓臺(tái)階測(cè)試時(shí)，充、放電時(shí)間取值范圍為1-3秒。如圖2所示，計(jì)算機(jī)給電池組綜合測(cè)試裝置下達(dá)電壓臺(tái)階測(cè)試命令，電池組綜合測(cè)試裝置中的CDS負(fù)責(zé)處理接收到的電壓臺(tái)階測(cè)試命令，電池組綜合測(cè)試裝置中的CDS使用電流IA在2秒內(nèi)對(duì)電池組恒電流充電，電壓快速上升了 + Λ V，計(jì)算機(jī)從電池組綜合測(cè)試裝置的⑶S中讀取這個(gè)+ AV電壓數(shù)據(jù)。同樣，在2秒內(nèi)使用電流IA對(duì)電池組恒電流放電， 電壓快速下降了 - AV的臺(tái)階，計(jì)算機(jī)從電池組綜合測(cè)試裝置中的CDS讀取這個(gè)-AV電壓數(shù)據(jù)。使用的充放電時(shí)間T和充放電電流可以依據(jù)不同的電池組由生產(chǎn)廠(chǎng)商根據(jù)相關(guān)電池標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。因?yàn)殡妷号_(tái)階是指在極短時(shí)間段內(nèi)對(duì)電池電壓進(jìn)行測(cè)試的，所以時(shí)間T 一般都選擇幾秒鐘。計(jì)算機(jī)把已讀取的+ AV電壓值和設(shè)定的+ AV電壓上升范圍參考值進(jìn)行比較，把已讀取的-Λ V電壓值和設(shè)定的-Λ V電壓下降范圍參考值進(jìn)行比較，依據(jù)比較結(jié)果即可判斷出電池的+AV電壓值和-AV電壓值是否正常。計(jì)算機(jī)發(fā)出對(duì)應(yīng)的判定結(jié)果的指令給電池組綜合測(cè)試裝置，電池組綜合測(cè)試裝置中的聲光顯示單元發(fā)出聲光顯示信息顯示此電池組電壓臺(tái)階是否正常，同時(shí)計(jì)算機(jī)顯示界面也會(huì)顯示正?；蛘卟徽Ｐ畔ⅰＴ陔姵亟M充電或者放電過(guò)程中，如果對(duì)電池組電壓的上升率和下降率進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，電池組電壓會(huì)以斜線(xiàn)形式上升或者下降，稱(chēng)之為電壓斜率，其電壓上升和下降的曲線(xiàn)圖稱(chēng)之為電壓斜率曲線(xiàn)，如圖3所示。對(duì)電池組電壓上升和下降長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試稱(chēng)之為電壓斜率測(cè)試。在做電池組電壓斜率測(cè)試時(shí)，充放電時(shí)間的取值范圍為20-40秒。如圖4所示，計(jì)算機(jī)給電池組綜合測(cè)試裝置下達(dá)恒電流充電命令，電池組綜合測(cè)試裝置中的CDS負(fù)責(zé)處理接收到的恒電流充電命令，CDS即使用電流IA對(duì)電池組恒電流充電，經(jīng)過(guò)30秒后，電池組電壓值上升了 + Λ V，計(jì)算機(jī)從電池組綜合測(cè)試裝置的⑶S中讀取這個(gè)+ AV電壓數(shù)據(jù)。同樣，⑶S使用電流IA對(duì)電池組恒電流放電，經(jīng)過(guò)30秒后，電壓值下降了 - Λ V，計(jì)算機(jī)從電池組綜合測(cè)試裝置的CDS中讀取這個(gè)-AV電壓數(shù)據(jù)。使用的充電或放電時(shí)間Τ、充電或放電電流，可以依據(jù)不同的電池組的容量由生產(chǎn)廠(chǎng)商根據(jù)相關(guān)電池標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定。計(jì)算機(jī)把已讀取的+AV電壓和已經(jīng)設(shè)定的+AV電壓上升率參考值進(jìn)行比較，把已讀取的-AV電壓和設(shè)定的-AV電壓下降率參考值進(jìn)行比較，若上升的+ AV電壓值在設(shè)定的上升率參考值范圍內(nèi)，或者若下降的-△ V電壓值在設(shè)定的下降率參考值范圍內(nèi)，即可判斷出電池的電壓上升率和電壓下降率正常。否則，則判定為不正常。電壓上升率和下降率的測(cè)試結(jié)果可以通過(guò)電池組綜合測(cè)試裝置的聲光顯示單元顯示。設(shè)定的+AV電壓上升率，-△ V下降率范圍參考值，是依據(jù)不同客戶(hù)的技術(shù)要求自行設(shè)定。+ Λ V或-Λ V在設(shè)定的電壓上升率或下降率范圍內(nèi)，電壓上升或下降正常，電池組綜合測(cè)試裝置發(fā)出相應(yīng)指令給電池組綜合測(cè)試裝置的聲光顯示單元和計(jì)算機(jī)，即顯示電池組“正?！毙盘?hào)；+AV或-AV超出設(shè)定的電壓上升率或下降率范圍，電壓上升或下降不正常，電池組綜合測(cè)試裝置發(fā)出相應(yīng)指令給電池組綜合測(cè)試裝置的聲光顯示單元和計(jì)算機(jī)， 即顯示電池組“不正?！毙盘?hào)。本發(fā)明在電池組生產(chǎn)過(guò)程中很容易的判斷電壓上升和下降是否正常，會(huì)使得后期的實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用的效率得到很大的提高，也可降低成本。
權(quán)利要求
1.一種電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法，其特征在于包括以下步驟A、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)處理裝置、電池組綜合測(cè)試裝置，電池組綜合測(cè)試裝置包括充放電機(jī)⑶S、 聲光顯示單元、通訊單元模組GGS、繼電器接點(diǎn)單元、多溫度電壓采集模塊MTVS ；B、數(shù)據(jù)處理裝置給電池組綜合測(cè)試裝置發(fā)送測(cè)試指令，在時(shí)間T內(nèi)，電池組綜合測(cè)試裝置中的⑶S對(duì)電池組恒電流充電，電壓上升了 +AV，數(shù)據(jù)處理裝置從電池組綜合測(cè)試裝置的⑶S中讀取這個(gè)+AV電壓數(shù)據(jù)，同樣，在時(shí)間T內(nèi)，對(duì)電池組恒電流放電，電壓下降了 -Λ V，數(shù)據(jù)處理裝置從電池組綜合測(cè)試裝置中的⑶S讀取這個(gè)-AV電壓數(shù)據(jù)；C、數(shù)據(jù)處理裝置把已讀取的+AV電壓值和設(shè)定的+ AV電壓上升范圍參考值進(jìn)行比較，把已讀取的-Λ V電壓值和設(shè)定的-Λ V電壓下降范圍參考值進(jìn)行比較，依據(jù)比較結(jié)果判定電池的+AV電壓值和-AV電壓值是否正常；D、數(shù)據(jù)處理裝置將對(duì)應(yīng)的判定結(jié)果的指令發(fā)給電池組綜合測(cè)試裝置，電池組綜合測(cè)試裝置中的聲光顯示單元發(fā)出聲光顯示信息顯示此電池組電壓上升、下降率是否正常，同時(shí)計(jì)算機(jī)顯示界面也會(huì)顯示正?；蛘卟徽Ｐ畔?。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法，其特征在于所述時(shí)間T在電池組電壓臺(tái)階測(cè)試時(shí)，取值范圍為1-3秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法，其特征在于所述時(shí)間T在電池組電壓斜率測(cè)試時(shí)，取值范圍為20-40秒。
全文摘要
一種電池組電壓上升率和下降率的測(cè)試方法，涉及電池測(cè)試技術(shù)。該方法包括以下步驟準(zhǔn)備數(shù)據(jù)處理裝置、電池組綜合測(cè)試裝置；數(shù)據(jù)處理裝置給電池組綜合測(cè)試裝置發(fā)送測(cè)試指令，在時(shí)間T內(nèi)，電池組綜合測(cè)試裝置中的CDS對(duì)電池組恒電流充電，電壓上升了+ΔV，同樣，在時(shí)間T內(nèi)，對(duì)電池組恒電流放電，電壓下降了-ΔV；數(shù)據(jù)處理裝置把已讀取的+ΔV電壓值和設(shè)定的參考值進(jìn)行比較，把已讀取的-ΔV電壓值和設(shè)定的參考值進(jìn)行比較，依據(jù)比較結(jié)果判定電池的電壓上升、下降率是否正常。本發(fā)明可以在電池組生產(chǎn)過(guò)程中很容易的判斷電壓上升和下降是否正常，會(huì)使得后期的實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用的效率得到很大的提高，也可降低成本。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102590752SQ20111039474
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者毛廣甫 申請(qǐng)人:毛廣甫