CN102590752A - 电池组电压上升率和下降率的测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种电池组电压上升率和下降率的测试方法，涉及电池测试技术。该方法包括以下步骤：准备数据处理装置、电池组综合测试装置；数据处理装置给电池组综合测试装置发送测试指令，在时间T内，电池组综合测试装置中的CDS对电池组恒电流充电，电压上升了+ΔV，同样，在时间T内，对电池组恒电流放电，电压下降了-ΔV；数据处理装置把已读取的+ΔV电压值和设定的参考值进行比较，把已读取的-ΔV电压值和设定的参考值进行比较，依据比较结果判定电池的电压上升、下降率是否正常。本发明可以在电池组生产过程中很容易的判断电压上升和下降是否正常，会使得后期的实际生产和应用的效率得到很大的提高，也可降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及电池测试技术。
背景技术
在电池测试领域，对电池的测试主要集中在环境异常时电池承受力的检测和电化学方面性能的检测。而目前电化学方面性能的检测主要是围绕一些较为常见的、易于发现的功能和性能问题的检测。例如：电池组的充电过程、电池组的放电过程、电池组的过度充电、电池组的过度放电、外部短路、低压保护、电池组内阻等方面的测试。而电池组在充放电过程中电压的上升率和下降率的测试则没有受到重视，电池组电压上升率和下降率是判断电池合格的重要指标，会直接影响这个电池在使用中的性能。但是，目前还没有方法能够直接判断电池组电压的上升率和下降率是否合格。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对电池组的电池组电压上升率和下降率的测试方法。
本发明的目的可以这样实现，设计一种电池组电压上升率和下降率的测试方法，包括以下步骤：
A、准备数据处理装置、电池组综合测试装置，电池组综合测试装置包括充放电机CDS、声光显示单元、通讯单元模组GGS、继电器接点单元、多温度电压采集模块MTVS；
B、数据处理装置给电池组综合测试装置发送测试指令，在时间T内，电池组综合测试装置中的CDS对电池组恒电流充电，电压上升了+ΔV，数据处理装置从电池组综合测试装置的CDS中读取这个+ΔV电压数据，同样，在时间T内，对电池组恒电流放电，电压下降了-ΔV，数据处理装置从电池组综合测试装置中的CDS读取这个-ΔV电压数据；
C、数据处理装置把已读取的+ΔV电压值和设定的+ΔV电压上升范围参考值进行比较，把已读取的-ΔV电压值和设定的-ΔV电压下降范围参考值进行比较，依据比较结果判定电池的+ΔV电压值和-ΔV电压值是否正常；
D、数据处理装置将对应的判定结果的指令发给电池组综合测试装置，电池组综合测试装置中的声光显示单元发出声光显示信息显示此电池组电压上升、下降率是否正常，同时计算机显示界面也会显示正常或者不正常信息。
本发明可以在电池组生产过程中很容易的判断电压上升和下降是否正常，会使得后期的实际生产和应用的效率得到很大的提高，也可降低成本。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的电压台阶曲线图；
图2是本发明较佳实施例的电压台阶测试流程图；
图3是本发明较佳实施例的电压斜率曲线图；
图4是本发明较佳实施例的电压斜率测试流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
一种电池组电压上升率和下降率的测试方法，包括以下步骤：
A、准备数据处理装置、电池组综合测试装置，电池组综合测试装置包括充放电机CDS、声光显示单元、通讯单元模组GGS、继电器接点单元、多温度电压采集模块MTVS；
充放电机CDS，能完成电池组充电和放电功能，测试电池组的充放电功能是否正常，并能读取电池组在充放电状态下的基本信息，如：充电电压和放电电压、充电电流和放电电流、容量等；
通讯单元模组GGS，负责充放电机与被测电池组之间的数据通信工作与电池组的数据通讯接口相连接，具有SMBUS接口、I2C接口、SPI接口、CAN总线接口，通过这些接口可以与不同的电池组数据通信接口连接，读取电池包管理单元里的数据，并将数据传回，供数据处理装置分析处理；
继电器接点阵列单元，通过接收数据处理装置的控制指令，每个继电器接点有序的动作，配合电池组的功能控制开关接点，测试电池组的相关开关功能；
多温度电压采集单元MTVS，可以读取电池组的单个电池电压和多个位置的温度；
声光显示单元，用来显示电池组综合测试装置测试电池组的工作状态信息；
B、数据处理装置给电池组综合测试装置发送测试指令，在时间T内，电池组综合测试装置中的CDS对电池组恒电流充电，电压上升了+ΔV，数据处理装置从电池组综合测试装置的CDS中读取这个+ΔV电压数据，同样，在时间T内，对电池组恒电流放电，电压下降了-ΔV，数据处理装置从电池组综合测试装置中的CDS读取这个-ΔV电压数据；
C、数据处理装置把已读取的+ΔV电压值和设定的+ΔV电压上升范围参考值进行比较，把已读取的-ΔV电压值和设定的-ΔV电压下降范围参考值进行比较，依据比较结果判定电池的+ΔV电压值和-ΔV电压值是否正常；
D、数据处理装置将对应的判定结果的指令发给电池组综合测试装置，电池组综合测试装置中的声光显示单元发出声光显示信息显示此电池组电压上升、下降率是否正常，同时数据处理装置显示界面也会显示正常或者不正常信息。
电池组综合测试装置包括充放电机CDS、声光显示单元、通讯单元模组GGS、继电器接点单元、多温度电压采集模块MTVS，上述部件安装在一个机箱机柜中。具有该功能的设备有深圳市瑞能实业有限公司的电池组综合测试装置(CTS-60V/50A-GGS)、HTK公司相似的设备等等。
数据处理装置通常采用计算机，计算机与电池组综合测试装置连接，电池组综合测试装置再与电池组相连，组成了电池组综合性能测试系统平台，即可实现对电池组电压性能的测试。
电池组综合测试装置的相关部件性能及作用如下：
充放电机CDS，能完成电池组充电和放电功能，测试电池组的充放电功能是否正常，并能读取电池组在充放电状态下的基本信息，如：充电电压和放电电压、充电电流和放电电流、容量等；
通讯单元模组GGS，负责充放电机CDS与被测电池组之间的数据通信工作、与电池组的数据通讯接口相连接，具有SMBUS接口、I2C接口、SPI接口、CAN总线接口，通过这些接口可以与不同的电池组数据通信接口连接，读取电池包管理单元(例如BMS单元)里的数据，并将数据传回，供计算机分析处理；
继电器接点阵列单元，通过接收计算机的控制指令每个继电器接点有序的动作，配合电池组的功能控制开关接点，测试电池组的相关开关功能；
多温度电压采集单元MTVS，可以读取电池组的单个电池电压和多个位置的温度；
声光显示单元，用来显示电池组综合测试装置测试电池组的工作状态信息。
计算机和电池组综合测试装置之间是遵照RS232、RS485、CAN总线或LAN总线协议连接的。
电池组综合测试装置和电池组之间的通讯是遵照控制器局域网络总线CAN、高速同步串行总线SPI、系统管理总SMBUS或两线式串行总线I2C协议进行的。
电池组综合测试装置和电池组之间是通过一根与电池组配套的连接线连接起来的，其中包括充放电的电流正极、充放电的电流负极、电压采样正极、电压采样负极、通信接口，通信接口可以是CAN或者SPI或者SMBUS或者I2C。所述配套的电池组连接线是依据不同的电池组端口来选定的。
电池组电压上升率和下降率的测试分为两种情况：1、在相对较短时间段内，测试电池组电压上升率和下降率，即电池组电压台阶的测试。2、在相对较长时间段内，测试电池组电压上升率和下降率，即电池组电压斜率的测试。
在电池组充电或者放电过程中，如果对电池组电压的变化进行短时间的快速测试，电池组电压会以小台阶形式上升或者下降，称之为电压台阶，其电压上升和下降的曲线图称之为电压台阶曲线，如图1所示。对电池组电压上升和下降短时间的测试称之为电压台阶测试。
在电池组电压台阶测试时，充、放电时间取值范围为1-3秒。
如图2所示，计算机给电池组综合测试装置下达电压台阶测试命令，电池组综合测试装置中的CDS负责处理接收到的电压台阶测试命令，电池组综合测试装置中的CDS使用电流1A在2秒内对电池组恒电流充电，电压快速上升了+ΔV，计算机从电池组综合测试装置的CDS中读取这个+ΔV电压数据。同样，在2秒内使用电流1A对电池组恒电流放电，电压快速下降了-ΔV的台阶，计算机从电池组综合测试装置中的CDS读取这个-ΔV电压数据。使用的充放电时间T和充放电电流可以依据不同的电池组由生产厂商根据相关电池标准进行设定。因为电压台阶是指在极短时间段内对电池电压进行测试的，所以时间T一般都选择几秒钟。计算机把已读取的+ΔV电压值和设定的+ΔV电压上升范围参考值进行比较，把已读取的-ΔV电压值和设定的-ΔV电压下降范围参考值进行比较，依据比较结果即可判断出电池的+ΔV电压值和-ΔV电压值是否正常。计算机发出对应的判定结果的指令给电池组综合测试装置，电池组综合测试装置中的声光显示单元发出声光显示信息显示此电池组电压台阶是否正常，同时计算机显示界面也会显示正常或者不正常信息。
在电池组充电或者放电过程中，如果对电池组电压的上升率和下降率进行较长时间的测试，电池组电压会以斜线形式上升或者下降，称之为电压斜率，其电压上升和下降的曲线图称之为电压斜率曲线，如图3所示。对电池组电压上升和下降长时间的测试称之为电压斜率测试。
在做电池组电压斜率测试时，充放电时间的取值范围为20-40秒。
如图4所示，计算机给电池组综合测试装置下达恒电流充电命令，电池组综合测试装置中的CDS负责处理接收到的恒电流充电命令，CDS即使用电流1A对电池组恒电流充电，经过30秒后，电池组电压值上升了+ΔV，计算机从电池组综合测试装置的CDS中读取这个+ΔV电压数据。同样，CDS使用电流1A对电池组恒电流放电，经过30秒后，电压值下降了-ΔV，计算机从电池组综合测试装置的CDS中读取这个-ΔV电压数据。使用的充电或放电时间T、充电或放电电流，可以依据不同的电池组的容量由生产厂商根据相关电池标准进行设定。计算机把已读取的+ΔV电压和已经设定的+ΔV电压上升率参考值进行比较，把已读取的-ΔV电压和设定的-ΔV电压下降率参考值进行比较，若上升的+ΔV电压值在设定的上升率参考值范围内，或者若下降的-ΔV电压值在设定的下降率参考值范围内，即可判断出电池的电压上升率和电压下降率正常。否则，则判定为不正常。电压上升率和下降率的测试结果可以通过电池组综合测试装置的声光显示单元显示。设定的+ΔV电压上升率，-ΔV下降率范围参考值，是依据不同客户的技术要求自行设定。
+ΔV或-ΔV在设定的电压上升率或下降率范围内，电压上升或下降正常，电池组综合测试装置发出相应指令给电池组综合测试装置的声光显示单元和计算机，即显示电池组“正常”信号；+ΔV或-ΔV超出设定的电压上升率或下降率范围，电压上升或下降不正常，电池组综合测试装置发出相应指令给电池组综合测试装置的声光显示单元和计算机，即显示电池组“不正常”信号。
本发明在电池组生产过程中很容易的判断电压上升和下降是否正常，会使得后期的实际生产和应用的效率得到很大的提高，也可降低成本。
Claims (3)
1.一种电池组电压上升率和下降率的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
A、准备数据处理装置、电池组综合测试装置，电池组综合测试装置包括充放电机CDS、声光显示单元、通讯单元模组GGS、继电器接点单元、多温度电压采集模块MTVS；
B、数据处理装置给电池组综合测试装置发送测试指令，在时间T内，电池组综合测试装置中的CDS对电池组恒电流充电，电压上升了+ΔV，数据处理装置从电池组综合测试装置的CDS中读取这个+ΔV电压数据，同样，在时间T内，对电池组恒电流放电，电压下降了-ΔV，数据处理装置从电池组综合测试装置中的CDS读取这个-ΔV电压数据；
C、数据处理装置把已读取的+ΔV电压值和设定的+ΔV电压上升范围参考值进行比较，把已读取的-ΔV电压值和设定的-ΔV电压下降范围参考值进行比较，依据比较结果判定电池的+ΔV电压值和-ΔV电压值是否正常；
D、数据处理装置将对应的判定结果的指令发给电池组综合测试装置，电池组综合测试装置中的声光显示单元发出声光显示信息显示此电池组电压上升、下降率是否正常，同时计算机显示界面也会显示正常或者不正常信息。
2.根据权利要求1所述的电池组电压上升率和下降率的测试方法，其特征在于：所述时间T在电池组电压台阶测试时，取值范围为1-3秒。
3.根据权利要求1所述的电池组电压上升率和下降率的测试方法，其特征在于：
所述时间T在电池组电压斜率测试时，取值范围为20-40秒。
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