发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足,提供一种电池检测系统,用以解决现有方案自动化程度低、准确性差的问题。以及,提供一种电池检测方法,用以解决现有方案检测效果不佳、准确性差、局限性大的问题。
本发明为解决上述技术问题,采用如下技术方案:
本发明提供一种电池检测系统,包括:工控机和接触阻抗计,所述接触阻抗计与电池连接,所述工控机内预设有阈值,并与所述接触阻抗计连接;
所述接触阻抗计用于,根据工控机的控制指令,检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,并将检测到的接触阻抗值发送给所述工控机;
所述工控机用于,向所述接触阻抗计发送用于检测电池电极与极柱之间的接触阻抗的控制指令;以及,将所述接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常。
具体的,工控机用于将所述接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常具体是:当所述接触阻抗值大于预设的阈值时,判断电池电极与极柱之间的连接不正常;当所述接触阻抗值小于或等于预设的阈值时,判断电池电极与极柱之间的连接正常。
具体的,所述接触阻抗计用于,检测电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗,并将检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值发送给所述工控机;以及,检测电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗,并将检测到的电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗值发送给所述工控机;
所述工控机用于,将所述电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值与所述阈值相比较,并根据比较结果判断电池正电极与正极柱之间的连接是否正常;以及,将所述电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗值与所述阈值相比较,并根据比较结果判断电池负电极与负极柱之间的连接是否正常。
具体的,所述接触阻抗计的一端能够与电池的正极极柱连接,另一端能够与正极极耳连接;或者,所述接触阻抗计的一端能够与电池的负极极柱连接,另一端能够与负极极耳连接。
进一步的,所述电池检测系统还包括第一夹持机构和第二夹持机构;
所述第一夹持机构能够与正极极耳连接,并通过第一连接线与所述接触阻抗计的一端连接,且所述第二夹持机构能够与正极极柱连接,并通过第二连接线与所述接触阻抗计的另一端连接;或者,
所述第一夹持机构还能够与负极极耳连接,并通过第一连接线与所述接触阻抗计的一端连接,且所述第二夹持机构能够与负极极柱连接,并通过第二连接线与所述接触阻抗计的另一端连接。
进一步的,所述电池检测系统还包括报警器,所述报警器与所述工控机连接;
所述工控机还用于,当判断出电池电极与极柱之间的连接不正常时,指示所述报警器报警。
本发明的电池检测系统,通过检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,并根据接触阻抗值与预设阈值的比较结果,判断电池电极与极柱之间的连接是否正常,该检测过程由系统自动完成,不但降低了人为因素对检测结果的影响,保证了检测结果的准确性,提高自动化程度,而且还能够解放生产力,降低人力成本。
本发明还提供一种电池检测方法,包括:
检测电池电极与极柱之间的接触阻抗;
将检测到的接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常。
优选的,所述根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常,具体包括:
若检测到的接触阻抗值大于预设的阈值,则判断电池电极与极柱之间的连接不正常;若检测到的接触阻抗值小于或等于预设的阈值,则判断电池电极与极柱之间的连接正常。
优选的,所述检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,具体包括:
分别检测电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗,以及,电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗;
所述将检测到的接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常,具体包括:
将检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值与所述阈值相比较,并根据比较结果判断电池正电极与正极柱之间的连接是否正常;以及,将检测到的电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗值与所述阈值相比较,并根据比较结果判断电池负电极与负极柱之间的连接是否正常。
进一步的,所述方法还包括:
当判断出电池电极与极柱之间的连接不正常时,指示所述报警器报警。
本发明的电池检测方法,通过检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,并根据接触阻抗值与预设阈值的比较结果,判断电池电极与极柱之间的连接是否正常,不但可以检测出电池电极与极柱之间明显的连接松动问题,还可以检测出电池电极与极柱之间接触不良等问题,适用范围更广;相对于依赖工人的经验和观察进行检测,检测效果更好,保证了检测结果的准确性。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
通常,电池在正常工作时,电流流过电池内部会受到一定的阻力,这种阻力即为电池内阻,电池内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。由于电池的电极与极柱之间的连接情况可以直接影响电池内阻阻值的大小,因此,本发明通过测量电池电极与极柱之间的内阻阻值,对电池的电极与极柱之间的连接情况进行判定。
本说明书以一种大容量动力锂离子电池为例,对本发明的技术方案进行说明,但本领域技术人员可知,各种类型电池的检测均在本发明的保护范围之内。
实施例一
本实施例提供一种电池检测系统,如图1所示,该电池检测系统包括:工控机1和接触阻抗计2,工控机1与接触阻抗计2连接,优选的,工控机1可以通过连接信号线与接触阻抗计2连接。接触阻抗计2与待测的电池3连接,优选的,接触阻抗计2可以通过测试专属连接线与电池3连接。工控机1内预设有阈值,优选的,工控机1可以选用PC(Personal Computer,个人计算机)。接触阻抗计2可以选用数字微欧姆机,例如,型号为zy9987的数字微欧姆机。
接触阻抗计2用于,根据工控机1的控制指令,检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,并将检测到的接触阻抗值发送给工控机1。
工控机1用于,向所述接触阻抗计发送用于检测电池电极与极柱之间的接触阻抗的控制指令,以及,将接收到的接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常。
具体的,工控机1用于将接收到的接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常的过程如下:当接触阻抗值大于其内预设的阈值时,判断电池电极与极柱之间的连接不正常;当接触阻抗值小于或等于预设的阈值时,判断电池电极与极柱之间的连接正常。
电池包括极柱和电极,电极上有极耳,电极和极耳为一个整体,极柱与电极通过极耳连接,极耳即为电极与极柱的连接处。电极包括正电极和负电极,极柱包括正极极柱和负极极柱,电池的负电极与负极极柱连接,电池的正电极与正极极柱连接。
工控机1内预设有阈值,阈值是用于判断电池正电极与正极极柱之间的连接是否正常的标准值。阈值的大小与待测的电池的类型及型号相关,以24018030/55Ah型号的锂离子电池为例,可以将阈值设置为0.3mΩ。
电池检测系统需要分别检测、判断电池正电极与正极极柱之间的连接是否正常,以及电池负电极与负极极柱之间的连接是否正常。需要说明的是,虽然通常情况下,电池的正电极与负电极材质不同(例如,电池的负电极为铜材质,正电极为铝材质),电池正电极与正极极柱之间的电阻和电池负电极与负极极柱之间的电阻存在一定的差异,但是该差异不会影响电池的检测,可以忽略不计,因此,可以只设置一个阈值。
当然,也可以根据电池的正电极和负电极不同的情况而设置两个不同的阈值,比如可以分别设置第一阈值和第二阈值,其中第一阈值是用于判断电池正电极与正极极柱之间的连接是否正常的标准值,而第二阈值是用于判断电池负电极与负极极柱之间的连接是否正常的标准值。
接触阻抗计2用于,检测电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗,并将检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值发送给工控机1;以及,检测电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗,并将检测到的电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗值发送给工控机1。
工控机1用于,将接触阻抗计2检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池正电极与正极柱之间的连接是否正常;以及,将接触阻抗计2检测到的电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池负电极与负极柱之间的连接是否正常。
以下结合图1,以电池检测系统检测电池正电极与正极极柱之间的连接是否正常为例,对电池检测系统进行详细说明。
如图1所示,电池3包括正极极柱31和正电极32,正电极32与正极极柱31之间通过正极极耳33连接。
当电池检测系统检测电池3的正电极与极柱之间的连接是否正常(即接触阻抗计2检测电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗)时,接触阻抗计2的一端与电池3的正极极柱31连接,接触阻抗计2的另一端与正极极耳33连接。
优选的,电池检测系统还包括第一夹持机构和第二夹持机构,例如,第一夹持机构可以为导流钳A,第二夹持机构可以为导流钳B。
第一夹持机构与正极极耳33连接,并通过第一连接线与接触阻抗计2的一端连接,即导流钳A的一端夹持住正极极耳33,导流钳A的另一端通过第一连接线与接触阻抗计2的一端连接。
第二夹持机构与正极极柱31连接,并通过第二连接线与接触阻抗计2的另一端连接,即导流钳B的一端夹持住正极极柱31,导流钳B的另一端通过第二连接线与接触阻抗计2的另一端连接。
需要注意的是,为了保证检测的准确以及检测采样的一致性,导流钳A和导流钳B的夹持方向需要保持一致,即第一连接线与第二连接线保持平行。
当接触阻抗计2工作时,接触阻抗计2、正极极耳33、正极极柱31之间形成一个回路,接触阻抗计2作为恒流源,输出一个恒定的电流。当正极极柱31与正电极32连接正常时,该电流流过正极极耳33以及正极极柱31,由于正极极耳33和正极极柱31之间存在电阻(即电池内阻RX),正极极耳33和正极极柱31之间可以形成一个电压降。根据电池内阻RX、电压降U以及电流I之间的关系:RX=U/I可知,只要保证U和I,即可获得电池内阻RX准确的检测值。电流I可以通过在接触阻抗计2上选择档位进行设置,当档位选择好之后,接触阻抗计2即可计算出相应的电压降U。若电池正电极32与正极极柱31之间连接不正常,例如,电池正电极32与正极极柱31之间断开或接触不良,会导致回路中的电流I减小,进而检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗(即电池内阻RX)相应增大,如果检测到的该接触阻抗值大于所述预设的阈值时,即可认为电池正电极32与正极极柱31之间连接不正常。
因此,通过上述分析可知,工控机1具体用于,将接触阻抗计2检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值与预设的阈值相比较,当检测到的接触阻抗值大于预设的阈值时,说明电池内阻过大,电池正电极与正极极柱之间连接松动或者接触不良,即判断电池正电极与正极极柱之间的连接不正常;当检测到的接触阻抗值小于或等于预设的阈值时,说明电池内阻处于合理范围,即判断电池正电极与正极极柱之间的连接正常。
电池负电极与负极极柱之间连接检测原理及检测方式与电池正电极与正极极柱之间的连接检测相同,在此不再赘述。
需要说明的是,电池正电极与正极极柱之间的连接检测与电池负电极与负极极柱之间的连接检测依次进行,检测先后顺序不限。
进一步的,该电池检测系统还包括报警器4,报警器4与工控机1连接,用于根据工控机1的指示进行报警。工控机1还用于,当判断出电池电极与极柱之间的连接不正常时,说明该电池为不合格产品,指示报警器4报警。当判断出电池电极与极柱之间的连接正常时,说明该电池为合格产品,不发出任何指示,即不指示报警器4报警。
进一步的,为了便于操作者及时了解电池的检测状况,该电池检测系统还可以包括显示装置(图中未绘示),显示装置与接触阻抗计2连接,用于显示接触阻抗计2检测到的电池电极与极柱之间的接触阻抗值。优选的,显示装置也可以与接触阻抗计2组合为一个装置,即带有显示屏的接触阻抗计。
需要注意的是,由于第一夹持机构在极耳(电极和极柱的连接处)上的夹持位置,以及第二夹持机构在极柱上的夹持位置会影响电池电极与极柱之间的接触阻抗的检测值,因此,为了保证检测的准确性,检测不同的电池以及检测同一电池的正负两极时,第一夹持机构在极耳上的夹持位置尽量保持一致,且第二夹持机构在极柱上的夹持位置尽量保持一致。
本实施例的电池检测系统,通过检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,并根据接触阻抗值与预设阈值的比较结果,判断电池电极与极柱之间的连接是否正常,该检测过程由电池检测系统自动完成,不但降低了人为因素对检测结果的影响,保证了检测结果的准确性,提高自动化程度,而且还能够解放生产力,降低人力成本。
实施例二
本实施例中提供一种电池检测方法,如图2所示,该方法包括以下步骤:
步骤201,检测电池电极与极柱之间的接触阻抗。
步骤202,将检测到的接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池电极与极柱之间的连接是否正常。
通过上述流程可以看出,通过检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,并根据接触阻抗值与预设阈值的比较结果,判断电池电极与极柱之间的连接是否正常,不但可以检测出电池电极与极柱之间明显的连接松动问题,还可以检测出电池电极与极柱之间接触不良等问题,适用范围更广;相对于依赖工人的经验和观察进行检测,检测效果更好,保证了检测结果的准确性。
本实施例中,可以通过检测电池电极与极柱之间的接触阻抗,由人工根据接触阻抗值与预设的阈值的比较结果,判断电池电极与极柱之间的连接是否正常,这里对这种检测方式不详细介绍。为了清楚描述本发明的电池检测方法,以下以实施例一的电池检测系统为例,结合图1,对电池检测系统检测电池的正电极与正极极柱之间连接是否正常的流程作详细说明。其中,电池检测系统的组成、参数设置以及工作原理在此不再赘述。
在电池检测系统进行电池检测之前,首先进行系统初始化,在系统初始化的过程中,需要完成以下操作步骤:
1、工控机1和接触阻抗计2上电之后,分别进行设备自检,以检查设备是否正常以及电路连接是否正常。
2、根据待测电池的类型和型号,设置接触阻抗计2的测试档位,以符合工艺要求。以24018030/55Ah型号的锂离子电池为例,选择接触阻抗计2的量程为1-100mΩ,测试电流为1A,显示精度为1uΩ。
3、接触阻抗计2自校准,以保证检测结果的准确性。
4、连接好接触阻抗计2与待测电池3,即将导流钳A夹持于电池的正极极耳33的固定位置,将导流钳B夹持于正极极柱31的固定位置,并保证导流钳A和导流钳B同方向。
5、预热接触阻抗计2,以使其达到稳定的工作状态和更好的使用精度,保证测量结果更准确。通常情况,对接触阻抗计2预热30分钟。
系统初始化完成之后,即可利用所述电池检测系统对待测电池的正电极32与正极极柱31之间的连接情况进行检测,如图3所示,该检测流程包括以下步骤:
步骤301,检测电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗。
具体的,工控机1接收到操作人员输入的操作指令后,向接触阻抗计2发送控制指令,以指示接触阻抗计2检测电池正电极与正极柱之间的接触阻抗。接触阻抗计2根据工控机1的控制指令,检测电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗,并将电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值,通过信号线传送给工控机1。
步骤302,将检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值与预设的阈值相比较,并根据比较结果判断电池正电极与正极极柱之间的连接是否正常:若前者大于后者,则判断电池正电极与正极极柱之间的连接不正常;若前者小于或等于后者,则判断电池正电极与正极极柱之间的连接正常。
具体的,工控机1将接触阻抗计2检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值与预设的阈值相比较,若电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值大于预设的阈值,说明电池内阻过大,电池正电极与正极极柱之间连接松动或者接触不良,则判断电池正电极与正极极柱之间的连接不正常;若电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值小于或等于预设的阈值,说明电池内阻处于合理范围,则判断电池正电极与正极极柱之间的连接正常。
进一步的,在工控机1判断出电池正电极与正极极柱之间的连接不正常之后,该流程还可以包括步骤303。
步骤303,进行报警。
具体的,工控机1在判断出电池正电极与正极极柱之间的连接不正常之后,指示报警器4进行报警,以表示该电池为不合格产品。报警器4可以采用现有的报警方式实现,例如,指示灯、扬声器等,在此不再赘述。
进一步的,为了便于操作者及时了解电池的检测状况,在步骤301之后,还可以显示接触阻抗计2检测到的电池正电极与正极极柱之间的接触阻抗值。
进一步的,电池检测系统在检测出电池的正电极与正极极柱之间的连接状况之后,需要检测电池的负电极与负极极柱之间的连接状况,即执行以下步骤:
检测电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗,并将检测到的电池负电极与负极极柱之间的接触阻抗值与预设的第二阈值相比较,若前者大于后者,则判断出电池负电极与负极极柱之间的连接不正常;若前者小于或等于后者,则判断出电池负电极与负极极柱之间的连接正常。
电池检测系统检测电池的负电极与负极极柱之间的连接状况的实现方式与检测电池的正电极与正极极柱之间的连接状况的实现方式相同,在此不再赘述。
需要说明的是,电池检测系统需要依次检测电池正电极和正极极柱的连接,以及电池负电极和负极极柱之间的连接,但检测顺序不限。
优选的,电池检测系统可以与其他设备(例如,机械手臂)相配合,完成导流钳A在正极极耳与负极极耳的连接转换,以及导流钳B在正极极柱与负极极柱的连接转换,具体实现过程在此不再赘述。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。