CN105548908A - 一种动力电池组的内阻一致性检测方法 - Google Patents

一种动力电池组的内阻一致性检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种动力电池组内阻一致性检测方法,包括初次静置,静置后测量静态时的第一压差值,然后进行充电并获取充电过程中的第二压差值,再次静置后进行放电,并获取放电过程中的第三压差值,根据第一压差值、第二压差值和第三压差值与对应的预设阈值的关系,判断是否满足内阻一致性的要求。该方案操作过程简单,检测事件短,可以对动力电池的内阻是否满足一致性要求进行有效的判断,可用于动力电池组在线装配过程中对焊接或螺栓连接质量进行在线检测,避免了现有技术中的动力电池组测试方法无法在短时间内完成测试、测试过程复杂、测试事件长的缺陷。

Description

一种动力电池组的内阻一致性检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及动力电池领域,具体涉及一种动力电池模组的内阻一致性检测方法及
目.0
背景技术
[0002]传统车辆的电气化提升(包括混合动力和纯电动汽车)是汽车工业发展不可逆转的潮流。为满足不同的电压、功率、容量等特性需求,通常,动力电池以各种的串、并联方式组合成动力电池模组。因此,在制造动力电池模组过程中,需要将多个锂离子动力电池的极耳连接起来。
[0003]动力电池组的单体电池之间的串并联是电池组装配的关键工序,决定了电池组的功率输出能力和可靠性,以及电动汽车的动力安全;连接方式传统的有螺栓连接、铆接、超声焊接或激光焊接等,这些方法一般是不可逆的,常规检查多是破坏性的测试断面或断裂应力的大小,或是采用普通交流内阻仪测试,测试误差较大,与电动车辆实际工况差距较远。此外,还有一些动力电池的测试方式,通过检测充电电压、放电电压的过程来计算内阻。但是现有技术中的上述动力电池组的测试方法,都需要较多的时间才能完成测试,因此以上方法皆难以应用在大规模连续化的动力电池组自动装配线中,也无法实现对所有动力电池组的内阻一致性进行检测。
发明内容
[0004]因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的动力电池组的测试方法无法在短时间内完成测试、测试过程复杂、测试事件长的缺陷。
[0005]本发明提供一种动力电池组内阻一致性检测方法,包括如下步骤:
[0006]将待测动力电池组初次静置,获取待测动力电池组静态时的第一压差值,压差值为该过程中电压的最高值与最低值之差;
[0007] 对所述待测动力电池组进行第一充放电处理,获取所述待测动力电池组充电过程中的第二压差值;
[0008]判断检测步骤:判断所述第一压差值是否超出相应的第一预设阈值,判断所述第二压差值是否超出相应的第二预设阈值,若均未超出则满足内阻一致性要求。
[0009] 优选地,还包括:
[0010]将所述待测动力电池组进行再次静置;
[0011]对所述待测动力电池组进行第二充放电处理,获取待测动力电池放电过程中的第三压差值;
[0012]所述判断检测步骤还包括判断第三压差是否超出相应的第三预设阈值,若均未超出则满足内阻一致性要求。
[0013] 优选地,所述第一充放电处理为充电处理,所述第二充放电处理为放电处理;或所述第一充放电处理为放电处理,所述第二充放电处理为充电处理。
[0014] 优选地,所述充电处理为使用不同电流充电多次;所述放电处理为使用不同放电电流放电多次。
[0015]优选地,所述将待测动力电池组初次静置的时间为0.5s-300s;和/或
[0016]将所述待测动力电池组进行再次静置的时间为0.5s-300s;和/或
[0017] 对所述待测动力电池组进行放电处理的时间为0.5s-300s;和/或
[0018] 对所述待测动力电池组进行放电处理的时间为0.5s-300s。
[0019]优选地,所述将待测动力电池组初次静置的时间为5s,和/或
[0020]对所述动力电池组进行充电的时间为1s;和/或
[0021]将所述待测动力电池组进行再次静置的时间为5s;和/或[0022 ]对所述待测动力电池组进行放电的时间为I Os。
[0023] 优选地,所述第一预设阈值为5mv。
[0024]优选地,所述第二预设阈值为该充电条件下充电压差设计值的1/2。
[0025]优选地,所述第三预设阈值为该放电条件下放电压差设计值的1/3-2/3
[0026]本发明技术方案,具有如下优点:
[0027] 1.本发明提供一种动力电池组内阻一致性检测方法,将待测动力电池组初次静置,获取待测动力电池组静态时的第一压差值,对所述待测动力电池组进行第一充放电处理,获取所述待测动力电池组充电过程中的第二压差值,判断所述第一压差值是否超出相应的第一预设阈值,判断所述第二压差值是否超出相应的第二预设阈值,若均未超出则满足内阻一致性要求。该方案中通过测量在静止状态和充放电状态下的压差值,对动力电池组内阻一致性进行检测,测试过程简单,效率高,测试效果好,可以实现大规模在线测试。
[0028] 2.本发明提供一种动力电池组内阻一致性检测方法,包括初次静置,静置后测量静态时的第一压差值,然后进行充电并获取充电过程中的第二压差值,再次静置后进行放电,并获取放电过程中的第三压差值,根据第一压差值、第二压差值和第三压差值与对应的预设阈值的关系,判断是否满足内阻一致性的要求。该方案操作过程简单,检测事件短,可以对动力电池的内阻是否满足一致性要求进行有效的判断,可用于动力电池组在线装配过程中对焊接或螺栓连接质量进行在线检测,避免了现有技术中的动力电池组测试方法无法在短时间内完成测试、测试过程复杂、测试事件长的缺陷。
[0029] 7.本发明提供的动力电池组内阻一致性检测方法,将待测动力电池组初次静置的时间为0.5s-300s,优选5 s ;对所述动力电池组进行充电的时间为0.5s-300s,优选I Os ;将所述待测动力电池组进行再次静置的时间为0.5s-300s,优选5s;对所述待测动力电池组进行放电的时间为0.5 s-300 s,优选1 s。这样,在短时间内(约三四十秒)便可以完成整个测试,适用于大规模连续化的动力电池组自动装配线中,是一种非常高效的动力电池组内阻一致性检测方法。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明实施例中动力电池组内阻一致性检测方法的流程图;
[0032]图2为本发明实施例中动力电池组内阻一致性检测方法的一个具体示例的流程图;
[0033]图3为本发明实施例中动力电池组内阻一致性检测方法的另一个具体示例的流程图。
具体实施方式
[0034]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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。
[0035]在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0036]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0037]此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0038]本实施例提供一种动力电池组内阻一致性检测方法,用于对动力电池组的动态内阻进行一致性检测上,用于动力电池组自动装配线上,对动力电池组进行便捷、高效的动态内阻一致性评测,使其能够快速检测出焊接质量不稳定、焊接精度不高或螺栓连接不良导致的质量问题而不需要采用破坏性的测试方法,该方法可用于锂离子动力电池组的动态内阻在线一致性测试。
[0039]该方法包括如下步骤:
[0040] S1、将待测动力电池组初次静置,获取待测动力电池组静态时的第一压差值,压差值为该过程中电压的最高值与最低值之差。
[0041]该过程中,要确保电池组的各串联单点电压检测信号与充放电检测仪实时精确通信,并可以得到各点静态电压值。从而获取待测动力电池组静态时的第一压差值,压差值为该过程中电压的最高值与最低值之差。
[0042] S2、对所述待测动力电池组进行充电,获取所述待测动力电池组充电过程中的第二压差值。
[0043]该过程中,可对待测动力电池组按照设计最大充电电流实施短时充电,并记录充电过程中各时刻的电压值,计算出充电过程中的压差值,压差值为该过程中电压的最高值与最低值之差。将该充电过程中压差值作为第二压差值。
[0044] S3、将所述待测动力电池组进行再次静置。
[0045] S4、对所述待测动力电池组进行放电,获取待测动力电池放电过程中的第三压差值。
[0046]该过程中对待测动力电池组按照设计最大充电电流实施短时放电,记录放电过程中各时刻的电压,计算出压差值作为第三压差值。
[0047]在其他的实施方案中,步骤S2和S4分别为充电过程和放电过程,但其顺序可以不做要求,先充电也可以,先放电也可以。在进一步优化的方案中,充电处理为使用不同电流进行多次充电;所述放电处理为使用不同放电电流放电多次。
[0048] S5、判断所述第一压差值是否超出第一预设阈值,判断所述第二压差值是否超出第二预设阈值,判断第三压差值是否超出第三预设阈值,若均未超出则满足内阻一致性要求。只要其中一个超出预设阈值,则不满足动态内阻一致性要求,说明该动力电池组存在焊接或来料的缺陷,需要进一步处理。
[0049]通过软件设置来控制S1、S2、S4中的第一压差值、第二压差值、第三压差值是否满足设计要求,一般压差值标准设置为设计压差值要求的1/3〜2/3,确保产品的高可靠性。一旦有个别点超出上述对应的阈值的限制,则此点需要返修处理,可能是电芯阻值异常或者焊接异常或螺栓连接异常。
[0050]该方案操作过程简单,检测事件短,可以对动力电池的内阻是否满足一致性要求进行有效的判断,可用于动力电池组在线装配过程中对焊接或螺栓连接质量进行在线检测,避免了现有技术中的动力电池组测试方法无法在短时间内完成测试、测试过程复杂、测试事件长的缺陷。
[0051 ]作为其他可以替换的实施方案,该动力电池组内阻一致性检测方法还可以只包括一次静止过程和一次充放电过程,即将待测动力电池组静置,获取待测动力电池组静态时的第一压差值,对所述待测动力电池组进行第一充放电处理,此处的第一充放电处理可以是充电处理也可以是放电处理。获取所述待测动力电池组充电过程中的第二压差值,判断所述第一压差值是否超出相应的第一预设阈值,判断所述第二压差值是否超出相应的第二预设阈值,若均未超出则满足内阻一致性要求。该方案中通过测量在静止状态和充放电状态下的压差值,对动力电池组内阻一致性进行检测,测试过程简单,效率高,测试效果好,可以实现大规模在线测试。
[0052]作为具体的实现方式,所述将待测动力电池组初次静置的时间为0.5s-300s,优选3s-7s ;对所述动力电池组进行充电的时间为0.5s-300s,优选5s_15s ;将所述待测动力电池组进行再次静置的时间为0.5s-300s,优选3s-7s;对所述待测动力电池组进行放电的时间为0.5s-300s,优选5s-15s。
[0053]作为一种优化的实现方案,所述将待测动力电池组初次静置的时间为5s,对所述动力电池组进行充电的时间为1s;将所述待测动力电池组进行再次静置的时间为5s;对所述待测动力电池组进行放电的时间为10s。这样,在短时间内(约三四十秒)便可以完成整个测试,适用于大规模连续化的动力电池组自动装配线中,是一种非常高效的动力电池组内阻一致性检测方法。
[0054]作为一种具体的实现方案,所述第一预设阈值为5mv,也就是要求静态压差在5mv以内,保证电池组在静态时的稳定性。所述第二预设阈值为该充电条件下充电压差设计值的1/2,。所述第三预设阈值为该放电条件下放电压差设计值的1/3-2/3。
[0055]例如,图2是一套纯电动乘用车电池模组的动态内阻测试流程,其中静态压差要求在5mV以内,2C快充压差设计值在60mV,检测要求值为1/2S卩30mV;4C快放电压差设计值在150mV,检验要求值为2/3即10mV ;整个测试流程在30s内即可完成。其中,IC是I倍的电池容量就是I乘以电池容量;2C就是2倍的电池容量,就是2乘以电池容量。IC充电是I倍的电池容量进行充电,2C充电是2倍的电池容量进行充电,依次类推。IC放电指可充电池以电池标称容量大小为单位对电池进行一个小时的持续放电的方式,I通常指倍率,C表示容量,2C放电、3C放电依次类推。
[0056]图3是一套纯电动大巴车电池模组的动态内阻测试流程,其中静态压差要求在5mV以内,IC能量回收充电压差设计值在60mV,检测要求值为1/2S卩30mV;lC快放电压差设计值在150mV,检验要求值为I/3 S卩50mV;整个测试流程在30s内即可完成。
[0057]本方案解决了目前产线测试的破坏性,低效率及与产品实际应用工况不一致、精度差的缺点;与现有技术相比,该方法方便易行,易于在线全自动化操作,及时灵敏探测锂离子动力电池模组装配中焊接或来料的缺陷。
[0058]显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种动力电池组内阻一致性检测方法,其特征在于,包括如下步骤: 将待测动力电池组初次静置,获取待测动力电池组静态时的第一压差值,压差值为该过程中电压的最高值与最低值之差; 对所述待测动力电池组进行第一充放电处理,获取所述待测动力电池组充电过程中的第二压差值; 判断检测步骤:判断所述第一压差值是否超出相应的第一预设阈值,判断所述第二压差值是否超出相应的第二预设阈值,若均未超出则满足内阻一致性要求。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括: 将所述待测动力电池组进行再次静置; 对所述待测动力电池组进行第二充放电处理,获取待测动力电池放电过程中的第三压差值; 所述判断检测步骤还包括判断第三压差是否超出相应的第三预设阈值,若均未超出则满足内阻一致性要求。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一充放电处理为充电处理,所述第二充放电处理为放电处理;或所述第一充放电处理为放电处理,所述第二充放电处理为充电处理。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述充电处理为使用不同电流充电多次;所述放电处理为使用不同放电电流放电多次。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于, 所述将待测动力电池组初次静置的时间为0.5s-300s;和/或 将所述待测动力电池组进行再次静置的时间为0.5s-300s;和/或 对所述待测动力电池组进行放电处理的时间为0.5s-300s ;和/或 对所述待测动力电池组进行放电处理的时间为0.5 s-300 s。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将待测动力电池组初次静置的时间为58,和/或 对所述动力电池组进行充电的时间为1s;和/或 将所述待测动力电池组进行再次静置的时间为5s;和/或 对所述待测动力电池组进行放电的时间为1s。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法,其特征在于,所述第一预设阈值为5mv。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第二预设阈值为该充电条件下充电压差设计值的1/2。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第三预设阈值为该放电条件下放电压差设计值的1/3-2/3。
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