專利名稱：電池放電能力的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)，尤其涉及一種電池放電能力的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
動(dòng)力電池是用于提供動(dòng)力來(lái)源的電池，通常用于為電動(dòng)汽車、電動(dòng)列車、電動(dòng)自行車以及電動(dòng)游覽車提供動(dòng)力來(lái)源。動(dòng)力電池的放電能力會(huì)影響電動(dòng)設(shè)備運(yùn)行的性能，包括啟動(dòng)、加速、爬坡能力以及循環(huán)壽命能力，另外動(dòng)力電池的放電能力對(duì)電動(dòng)設(shè)備的電氣損耗和機(jī)械損耗有極大的影響。因此，對(duì)動(dòng)力電池的放電能力進(jìn)行評(píng)估非常重要。
目前，對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行評(píng)估通常是對(duì)其電池倍率性能、質(zhì)量功率密度或體積功率密度進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估過(guò)程為采用一定的放電電流對(duì)電池進(jìn)行放電，在放電過(guò)程中測(cè)量電池的功率，將放電電流與標(biāo)稱容量的比值作為電池倍率性能，將功率與電池質(zhì)量的比值作為質(zhì)量功率密度，以及將功率與電池體積的比值作為體積功率密度。
由于采用現(xiàn)有技術(shù)得到的電池倍率性能、質(zhì)量功率密度或體積功率密度均與評(píng)估人員設(shè)定的放電電流有關(guān)系，對(duì)于同一電池若采用不同的放電電流會(huì)得到完全不同的評(píng)估結(jié)果。因此，需要一種新的電池放電能力的測(cè)定方法，以客觀地對(duì)電池的放電能力參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電池放電能力的測(cè)定方法，以客觀地對(duì)電池的放電能力參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池放電能力的測(cè)定方法，包括:
測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量；
通過(guò)所述實(shí)際能量除以所述電池的質(zhì)量得到所述電池放電能力測(cè)定參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法，通過(guò)測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量，將實(shí)際能量除以電池的質(zhì)量得到電池放電能力測(cè)定參數(shù)，能夠客觀地對(duì)電池的放電能力參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。且本實(shí)施例的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同型號(hào)、不同體系的電池的放電能力測(cè)定參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，以上述技術(shù)方案得到的放電能力測(cè)定參數(shù)能夠客觀地判斷出該電池的放電能力。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的流程圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的另一流程圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的又一流程圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的又一流程圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的又一流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的流程圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的另一流程圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的又一流程圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的又一流程圖，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的電池放電能力的測(cè)定方法的又一流程圖。如圖1-5所示，電池放電能力的測(cè)定方法包括:
步驟10、測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際倉(cāng)tfi。
步驟20、通過(guò)實(shí)際能量除以電池的質(zhì)量得到電池放電能力測(cè)定參數(shù)。
在設(shè)定功率密度條件下對(duì)充滿電的電池進(jìn)行放電，即:將放電負(fù)載與充滿電的電池連接，按照設(shè)定功率密度進(jìn)行放電。其中設(shè)定功率密度可以為體積功率密度或質(zhì)量功率密度，若設(shè)定功率密度采用體積功率密度，則需要知曉電池的體積，將電池的體積與體積功率密度相乘，得到功率值作為參數(shù)，通過(guò)放電負(fù)載的輸入部件設(shè)置該功率值；若設(shè)定功率密度采用質(zhì)量功率密度，則需要知曉電池的質(zhì)量，將電池的質(zhì)量與質(zhì)量功率密度相乘，得到功率值作為參數(shù)，通過(guò)放電負(fù)載的輸入部件設(shè)置該功率值。本實(shí)施例采用質(zhì)量功率密度作為設(shè)定功率密度來(lái)實(shí)現(xiàn)放電過(guò)程，若已知該電池的質(zhì)量，可以直接與設(shè)定功率密度相乘得到功率值，若未知該電池的質(zhì)量，則需要先執(zhí)行步驟30:
步驟30、測(cè)量電池的質(zhì)量。
采用稱量設(shè)備測(cè)量電池的質(zhì)量，然后將測(cè)量得到的電池的質(zhì)量與設(shè)定功率密度相乘得到功率值，通過(guò)放電負(fù)載的輸入設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)以設(shè)定的質(zhì)量功率密度來(lái)完成放電過(guò)程。其中 設(shè)定質(zhì)量功率密度可根據(jù)電池型號(hào)或質(zhì)量的不同來(lái)進(jìn)行具體設(shè)定，范圍可以從60W/Kg至2000W/Kg，優(yōu)選可以為200W/Kg。
在電池開(kāi)始放電直至完成放電的過(guò)程中，檢測(cè)放出的實(shí)際能量可采用多種方法，例如采用以下方法:
步驟101、測(cè)量電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中多個(gè)時(shí)點(diǎn)的放電電壓和放電電流；
步驟102、根據(jù)放電時(shí)間對(duì)放電電壓和放電電流進(jìn)行積分計(jì)算，得到實(shí)際能量。
具體可以為:從電池開(kāi)始放電至放電完畢的整個(gè)過(guò)程中，在多個(gè)時(shí)點(diǎn)對(duì)放電電壓和放電電流進(jìn)行測(cè)量，得到時(shí)間t對(duì)應(yīng)的電壓值U⑴和電流值I⑴。相鄰兩個(gè)時(shí)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔越短，得到的放電電壓值和放電電流值越精確，使得測(cè)量結(jié)果越接近真實(shí)的數(shù)值。對(duì)放電電壓進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的電壓傳感器進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)放電電流進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的電流傳感器進(jìn)行檢測(cè)，電壓傳感器和電流傳感器分別將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)分析和計(jì)算設(shè)備，對(duì)采樣電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。同時(shí)要記錄電池從開(kāi)始放電至放電完畢所用的放電時(shí)間T，即放電電流輸出的時(shí)間。根據(jù)放電時(shí)間T對(duì)測(cè)量得到的電壓和電流進(jìn)行積分計(jì)算，則電池在完成放電過(guò)程中放出的能量W為:
W= [ (I( )Ι{/) Jo
即為電池放出的能量，也即電池的實(shí)際能量。
將電池的實(shí)際能量除以電池的質(zhì)量，得到電池放電能力的測(cè)定參數(shù)，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。通過(guò)該測(cè)定參數(shù)可判斷出該電池的放電能力是否良好。
本實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過(guò)測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量，將實(shí)際能量除以電池的質(zhì)量得到電池放電能力測(cè)定參數(shù)，能夠客觀地對(duì)電池的放電能力參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。且本實(shí)施例的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同型號(hào)、不同體系的電池的放電能力測(cè)定參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，以上述技術(shù)方案得到的放電能力測(cè)定參數(shù)能夠客觀地判斷出該電池的放電能力。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟10中對(duì)實(shí)際能量的測(cè)量還可以采用以下方法:
步驟103、測(cè)量電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中多個(gè)時(shí)點(diǎn)放出的的實(shí)際功率。
步驟104、根據(jù)放電時(shí)間對(duì)實(shí)際功率進(jìn)行積分計(jì)算，得到實(shí)際能量。
具體可以為:從電池開(kāi)始放電至放電完畢的整個(gè)過(guò)程中，在多個(gè)時(shí)點(diǎn)對(duì)放電功率進(jìn)行測(cè)量，得到時(shí)間t對(duì)應(yīng)的功率值P(t)。相鄰兩個(gè)時(shí)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔越短，得到的放電功率值越精確，使得測(cè)量結(jié)果越接近真實(shí)的數(shù)值。對(duì)放電功率進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的功率計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，并將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)分析和計(jì)算設(shè)備，對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。同時(shí)要記錄電池從開(kāi)始放電至放電完畢所用的放電時(shí)間T，即放電功率輸出的時(shí)間。根據(jù)放電時(shí)間T對(duì)測(cè)量得到的功率進(jìn)行積分計(jì)算，則電池在完成放電過(guò)程中放出的能量W為:
W =P(t)dt
即為電池放出的能量，也即電池的實(shí)際能量。
或者，步驟10中對(duì)實(shí)際能量的測(cè)量還可以采用以下方法:
通過(guò)電能表測(cè)量電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量。
具體可以為:從電池開(kāi)始放電至放電完畢的整個(gè)過(guò)程中，采用電能表測(cè)量電池放出的能量，即電池的實(shí)際能量。電能表可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的能夠測(cè)量持續(xù)電能量變化的儀器。
在上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)充滿電的電池系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。若電池系統(tǒng)擱置了一段時(shí)間，則在將電池系統(tǒng)放電之前，首先要執(zhí)行步驟105:
步驟105、將電池充滿電。
具體為:將電池 與供電電源連接進(jìn)行充電，直至充電完畢，以確保經(jīng)測(cè)量得到電池真實(shí)的能量。
將上述各步驟測(cè)量得到的實(shí)際能量除以電池的質(zhì)量，得到電池放電能力的測(cè)定參數(shù)。通過(guò)該測(cè)定參數(shù)可判斷出該電池的放電能力是否良好。
本實(shí)施例提供的技術(shù)方案通過(guò)測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量，將實(shí)際能量除以電池的質(zhì)量得到電池放電能力測(cè)定參數(shù)，能夠客觀地對(duì)電池的放電能力參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。且本實(shí)施例的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同型號(hào)、不同體系的電池的放電能力測(cè)定參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，以上述技術(shù)方案得到的放電能力測(cè)定參數(shù)能夠客觀地判斷出該電池的放電能力。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫罔本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，包括: 測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量； 通過(guò)所述實(shí)際能量除以所述電池的質(zhì)量得到所述電池的放電能力測(cè)定參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，所述測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量包括: 測(cè)量所述電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中多個(gè)時(shí)點(diǎn)的放電電壓和放電電流； 根據(jù)放電時(shí)間對(duì)所述放電電壓和放電電流進(jìn)行積分計(jì)算，得到所述實(shí)際能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，所述測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量包括: 測(cè)量所述電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中多個(gè)時(shí)點(diǎn)放出的的實(shí)際功率； 根據(jù)放電時(shí)間對(duì)所述實(shí)際功率進(jìn)行積分計(jì)算，得到所述實(shí)際能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，所述測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量包括: 通過(guò)電能表測(cè)量所述電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，在測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量之前，還包括: 測(cè)量所述電池的質(zhì)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，在測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量之前，還包括: 將所述電池充滿電。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，所述設(shè)定功率密度為設(shè)定質(zhì)量功率密度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池放電能力的測(cè)定方法，其特征在于，所述設(shè)定質(zhì)量功率密度為200W/Kg。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池放電能力的測(cè)定方法，包括測(cè)量充滿電的電池在設(shè)定功率密度條件下完成放電的過(guò)程中放出的實(shí)際能量；通過(guò)所述實(shí)際能量除以所述電池的質(zhì)量得到所述電池放電能力測(cè)定參數(shù)。本發(fā)明提供的電池放電能力的測(cè)定方法，能夠客觀地對(duì)電池的放電能力參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同型號(hào)、不同體系的電池的放電能力測(cè)定參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而為判斷該電池的放電能力提供客觀的依據(jù)。
文檔編號(hào)G01R31/36GK103163476SQ20131004411
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者周虎, 張紅昌, 陳志偉, 陳延偉 申請(qǐng)人:普天新能源有限責(zé)任公司