CN106646254B - 电池温度特性测试方法和装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池温度特性测试方法和装置及系统。其中，该系统包括：电池加热器，与电池相连接，用于加热电池；数据采集单元，与电池相连接，用于采集电池的温度参数和电参数；控制终端，与电池加热器和数据采集单元相连接，用于向电池加热器发送用于控制加热的控制指令，并根据温度参数和电参数确定电池的温度特性。本发明解决了相关技术中无法准确地了解动力电池的温度特性的技术问题。

Description

电池温度特性测试方法和装置及系统

技术领域

本发明涉及测试领域，具体而言，涉及一种电池温度特性测试方法和装置及系统。

背景技术

动力电池作为电动汽车的动力源，动力电池的性能好坏直接影响到电动汽车的性能。锂离子动力电池的温度特性导致其易受到环境条件的限制，高温或低温均会对电池的寿命、充放电时间、充放电容量和电池的使用安全存在影响，因此，需要准确地了解动力电池的温度特性。

针对相关技术中无法准确地了解动力电池的温度特性的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电池温度特性测试方法和装置及系统，以至少解决相关技术中无法准确地了解动力电池的温度特性的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电池温度特性测试系统，包括：电池加热器，与电池相连接，用于加热电池；数据采集单元，与电池相连接，用于采集电池的温度参数和电参数；控制终端，与电池加热器和数据采集单元相连接，用于向电池加热器发送用于控制加热的控制指令，并根据温度参数和电参数确定电池的温度特性。

进一步地，该系统还包括：充放电设备，与电池相连接，用于根据控制终端的控制指令对电池执行充电和放电。

进一步地，该系统还包括：电池管理单元BMU；第一开关，连接在充放电设备和电池之间，与电池管理单元BMU相连接，用于根据电池管理单元BMU的控制连通或断开充放电设备和电池。

进一步地，该系统还包括：高低温试验箱，与控制终端相连接，用于根据控制终端的控制指令调节电池所处的环境温度，其中，电池置于高低温试验箱的内部。

进一步地，数据采集单元还设置在高低温试验箱的内部，用于采集电池所处的环境温度并反馈至控制终端。

进一步地，电池加热器包括：加热片，设置在电池的表面，用于根据电能产生热量以加热电池。

进一步地，该系统还包括：电池管理单元BMU；第二开关，连接在加热片和电池之间，与电池管理单元BMU相连接，用于根据电池管理单元BMU的控制连通或断开加热片和电池，其中，加热片用于在与电池相连接时根据电池的电能产生热量。

进一步地，数据采集单元包括：温度采集模块，与电池相连接，用于采集电池的温度；电压采集模块，与电池相连接，用于采集电池的电压；电流采集模块，与电池相连接，用于采集电池的电流。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电池温度特性测试方法，该方法包括：发送控制加热电池的控制指令，其中，电池在接收到控制指令之后加热；采集电池的温度参数和电参数；根据温度参数和电参数确定电池的温度特性。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电池温度特性测试装置，该装置包括：发送单元，用于发送控制加热电池的控制指令，其中，电池在接收到控制指令之后加热；接收单元，用于接收采集到的电池的温度参数和电参数；确定单元，用于根据温度参数和电参数确定电池的温度特性。

在本发明实施例中，通过电池加热器，与电池相连接，用于加热电池；数据采集单元，与电池相连接，用于采集电池的温度参数和电参数；控制终端，与电池加热器和数据采集单元相连接，用于向电池加热器发送用于控制加热的控制指令，并根据温度参数和电参数确定电池的温度特性，解决了相关技术中无法准确地了解动力电池的温度特性的技术问题，进而实现了更准确地了解动力电池的温度特性的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的电池温度特性测试系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选的电池温度特性测试系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的电池温度特性测试方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的电池温度特性测试装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请实施例，提供了一种电池温度特性测试系统的实施例。

图1是根据本发明实施例的一种可选的电池温度特性测试系统的示意图，如图1所示，该系统包括电池加热器10，数据采集单元20和控制终端30。

电池加热器与电池相连接，用于加热电池；数据采集单元与电池相连接，用于采集电池的温度参数和电参数；控制终端与电池加热器和数据采集单元相连接，用于向电池加热器发送用于控制加热的控制指令，并根据温度参数和电参数确定电池的温度特性。

该实施例通过电池加热器，与电池相连接，用于加热电池；数据采集单元，与电池相连接，用于采集电池的温度参数和电参数；控制终端，与电池加热器和数据采集单元相连接，用于向电池加热器发送用于控制加热的控制指令，并根据温度参数和电参数确定电池的温度特性，解决了相关技术中无法准确地了解动力电池的温度特性的技术问题，进而实现了更准确地了解动力电池的温度特性的技术效果。

优选地，该系统还包括：充放电设备，与电池相连接，用于根据控制终端的控制指令对电池执行充电和放电。该系统还可以包括：电池管理单元BMU；第一开关，连接在充放电设备和电池之间，与电池管理单元BMU相连接，用于根据电池管理单元BMU的控制连通或断开充放电设备和电池。

作为上述实施例的一个优选实施例，该系统还包括：高低温试验箱，与控制终端相连接，用于根据控制终端的控制指令调节电池所处的环境温度，其中，电池置于高低温试验箱的内部。优选地，数据采集单元还可以设置在高低温试验箱的内部，用于采集电池所处的环境温度并反馈至控制终端。电池加热器可以是加热片，设置在电池的表面，用于根据电能产生热量以加热电池。

该系统还可以包括电池管理单元BMU和第二开关。第二开关连接在加热片和电池之间，与电池管理单元BMU相连接，用于根据电池管理单元BMU的控制连通或断开加热片和电池，其中，加热片用于在与电池相连接时根据电池的电能产生热量。

数据采集单元可以包括注入温度采集模块、电压采集模块和电流采集模块。温度采集模块与电池相连接，用于采集电池的温度；电压采集模块与电池相连接，用于采集电池的电压；电流采集模块与电池相连接，用于采集电池的电流。

图2是根据本发明实施例的另一种可选的电池温度特性测试系统的示意图，该实施例可以作为上述实施例的一个优选实施例。如图2所示，该系统包括加热片1、加热片2、开关K1、开关K2、开关K0、总控开关K、电池管理单元BMU、传感器。

图2中的电池为电动汽车的动力电池单体或若干电池单体的串联模组。加热片1和2采用升温速度快的加热材料，在通过电流时能迅速产生大量热量，用于给电池加热。总控开关K为电池单元的总控开关，由电池管理单元BMU控制其通断。开关K0为电池充电的控制开关，由电池管理单元BMU控制其通断。开关K1为加热片1的控制开关，由电池管理单元BMU控制其通断。开关K2为加热片2的控制开关，由电池管理单元BMU控制其通断。传感器可以包括温度传感器、电流传感器和电压传感器，每个传感器可以对应的采集电池的实时温度、电流和电压信息，并传递给BMU作为控制策略判断依据。电池管理单元BMU为电池的控制器，用于收集电池信息并发送充电、放电或加热控制信号。DC+和DC-为电池正极和负极连接线端子，用于外接充电电源。CANH和CANL为CAN通信正极和负极连接线端子，用于连接电池管理系统BMS。12V+和12V-为低压辅助电源连接线端子，用于外接辅助电源。

其中，车载的动力电池可以由N个电池单元并联而成。通过CANH和CANL总线，以及12V+和12V-端子连接电池管理系统BMS，通过DC+和DC-连接外接电源，即充电机。低压辅助电源由充电机提供。充电过程中，由BMS负责将充电命令下发给电池单元的BMU，并收集BMU采集上来的温度、电压和电流等信息，通过CAN总线向充电机发送充电状态和充电需求。

在使用该实施例提供的测试装置时，可以首先对BMU设定加热系统启动的温度阈值T0，.在电池充电启动前，开关K0，K1，K2处于断开状态，启动充电时，BMU控制总控开关K闭合。当BMU通过传感器探测到电池环境温度大于T0，闭合开关K0，启动电池充电程序，对电池进行充电。当BMU通过传感器探测到电池环境温度小于等于T0，可根据电池电压选择加热能量供给模式。加热能量供给模式包括：外电源加热和电池加热。当电池电压小于电压阈值U0，启动外电源加热模式：断开开关K0，闭合开关K1和K2，对加热片1和加热片2进行加热。当电池电压大于等电压阈值U0，启动电池加热模式：断开开关K，闭合开关K0、K1和K2，对加热片1和加热片2进行加热。在充电过程中BMU实时监测电池温度、电压和电流，当电池环境温度恢复为T0时，继续监测电池的环境温度。

该实施例提供的测试装置通过在电池单体或模组两侧加装加热片的方式实现电池加热，方法简单易行，加热效率较高，成本较低。BMU单元可以监测电池温度并下发控制命令，控制开关状态灵活切换，实现电池单元的充电和加热策略。并且可以根据电池电压情况，设置外电源加热和电池加热两种加热能量供给模式，既能够在外电源功率不足的情况下实现电池的快速加热，又能避免因电池电量不足导致加热失败的情况。可以将电池单元设计成模块化以实现柔性并联，利于不同应用场景和成组容量的电池组加热系统的实现。

根据本申请实施例，提供了一种电池温度特性测试方法的实施例。该实施例提供的测试方法可以应用在上述实施例提供的系统中，具体地，该方法可以由控制器等监控装置或设备来执行。

图3是根据本发明实施例的一种可选的电池温度特性测试方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，发送控制加热电池的控制指令，其中，电池在接收到控制指令之后加热。

该实施例是用于测试动力电池温度特性的方法，因此，需要与动力电池连接，

步骤S102，采集电池的温度参数和电参数；

步骤S103，根据温度参数和电参数确定电池的温度特性。

需要说明的是，在附图的流程图虽然示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本申请实施例，提供了一种电池温度特性测试装置的实施例。

图4是根据本发明实施例的一种可选的电池温度特性测试装置的示意图，如图4所示，该装置包括发送单元100，接收单元200和确定单元300。

发送单元，用于发送控制加热电池的控制指令，其中，电池在接收到控制指令之后加热；接收单元，用于接收采集到的电池的温度参数和电参数；确定单元，用于根据温度参数和电参数确定电池的温度特性。

上述的装置可以包括处理器和存储器，上述单元均可以作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池温度特性测试系统，其特征在于，包括：

电池加热器，与电池相连接，用于加热所述电池；

数据采集单元，与所述电池相连接，用于采集所述电池的温度参数和电参数；

控制终端，与所述电池加热器和所述数据采集单元相连接，用于向所述电池加热器发送用于控制加热的控制指令，并根据所述温度参数和所述电参数确定所述电池的温度特性；

其中,电池为车载的动力电池,所述车载的动力电池由N个电池单元并联而成；通过CANH和CANL总线，以及12V+和12V-端子连接电池管理系统BMS，通过DC+和DC-连接外接电源；

对电池管理单元BMU设定加热系统启动的温度阈值T0，.在所述电池充电启动前，开关K0，K1，K2处于断开状态，启动充电时，BMU控制总控开关K闭合；当电池管理单元BMU通过传感器探测到电池环境温度大于T0，闭合开关K0，启动电池充电程序，对电池进行充电；当BMU通过传感器探测到电池环境温度小于等于T0，根据电池电压选择加热能量供给模式；

所述电池加热器包括：加热片，设置在所述电池的表面，用于根据电能产生热量以加热电池；当电池电压大于等电压阈值U0，启动电池加热模式：断开开关K，闭合开关K0、K1和K2，对所述加热片进行加热；在充电过程中BMU实时监测电池温度、电压和电流，当电池环境温度恢复为T0时，继续监测电池的环境温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

充放电设备，与所述电池相连接，用于根据所述控制终端的控制指令对所述电池执行充电和放电。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

电池管理单元BMU；

第一开关，连接在所述充放电设备和所述电池之间，与所述电池管理单元BMU相连接，用于根据所述电池管理单元BMU的控制连通或断开所述充放电设备和所述电池。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

高低温试验箱，与所述控制终端相连接，用于根据所述控制终端的控制指令调节所述电池所处的环境温度，其中，所述电池置于所述高低温试验箱的内部。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据采集单元还设置在所述高低温试验箱的内部，用于采集所述电池所处的环境温度并反馈至所述控制终端。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

电池管理单元BMU；

第二开关，连接在所述加热片和所述电池之间，与所述电池管理单元BMU相连接，用于根据所述电池管理单元BMU的控制连通或断开所述加热片和所述电池，其中，所述加热片用于在与所述电池相连接时根据所述电池的电能产生热量。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集单元包括：

温度采集模块，与所述电池相连接，用于采集所述电池的温度；

电压采集模块，与所述电池相连接，用于采集所述电池的电压；

电流采集模块，与所述电池相连接，用于采集所述电池的电流。

8.一种电池温度特性测试方法，其特征在于，所述方法包括：

发送控制加热电池的控制指令，其中，所述电池在接收到所述控制指令之后加热；

采集所述电池的温度参数和电参数；

根据所述温度参数和所述电参数确定所述电池的温度特性；

其中,电池为车载的动力电池,所述车载的动力电池由N个电池单元并联而成；通过CANH和CANL总线，以及12V+和12V-端子连接电池管理系统BMS，通过DC+和DC-连接外接电源；

对电池管理单元BMU设定加热系统启动的温度阈值T0，.在所述电池充电启动前，开关K0，K1，K2处于断开状态，启动充电时，BMU控制总控开关K闭合；当电池管理单元BMU通过传感器探测到电池环境温度大于T0，闭合开关K0，启动电池充电程序，对电池进行充电；当BMU通过传感器探测到电池环境温度小于等于T0，根据电池电压选择加热能量供给模式；

在电池加热器包括加热片的情况下，通过所述加热片，设置在所述电池的表面，用于根据电能产生热量以加热电池；当电池电压大于等电压阈值U0，启动电池加热模式：断开开关K，闭合开关K0、K1和K2，对所述加热片进行加热；在充电过程中BMU实时监测电池温度、电压和电流，当电池环境温度恢复为T0时，继续监测电池的环境温度。

9.一种电池温度特性测试装置，其特征在于，所述装置包括：

发送单元，用于发送控制加热电池的控制指令，其中，所述电池在接收到所述控制指令之后加热；

接收单元，用于接收采集到的所述电池的温度参数和电参数；

确定单元，用于根据所述温度参数和所述电参数确定所述电池的温度特性；

其中,电池为车载的动力电池,所述车载的动力电池由N个电池单元并联而成；通过CANH和CANL总线，以及12V+和12V-端子连接电池管理系统BMS，通过DC+和DC-连接外接电源；

对电池管理单元BMU设定加热系统启动的温度阈值T0，.在所述电池充电启动前，开关K0，K1，K2处于断开状态，启动充电时，BMU控制总控开关K闭合；当电池管理单元BMU通过传感器探测到电池环境温度大于T0，闭合开关K0，启动电池充电程序，对电池进行充电；当BMU通过传感器探测到电池环境温度小于等于T0，根据电池电压选择加热能量供给模式；

在电池加热器包括加热片的情况下，通过所述加热片，设置在所述电池的表面，用于根据电能产生热量以加热电池；当电池电压大于等电压阈值U0，启动电池加热模式：断开开关K，闭合开关K0、K1和K2，对所述加热片进行加热；在充电过程中BMU实时监测电池温度、电压和电流，当电池环境温度恢复为T0时，继续监测电池的环境温度。