CN106772068B - 一种锂电池充放电测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池充放电测试系统，该系统包括控制单元、电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载和锂电池，所述控制单元分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述锂电池分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述电池监控保护装置分别启停控制直流电源和直流电子负载，交直流转换模块给锂电池充电，锂电池放电直流电子负载。所述交直流转换模块将交流电转换成直流电后，微处理器通过A/D转换电路采集到电压电流信号，并产生所需的PWM控制信号驱动功率开关管以输出直流电压和电流对锂电池进行充电测试。
Description
技术领域
本发明属于充电电池技术领域，具体涉及一种锂电池充放电测试系统。
背景技术
现有的锂电检测设备大多都是针对单体电芯的，而成品的锂电池组检测基本都是使用一种具备充放电功能的测试系统，测试手段就是对成组的锂电池组进行自设定电流的充电和放电并记录该过程的曲线图，通过测试系统这种设备的测试，主要判定被测锂电池组是否能正常充放电、组容量有多少。这种测试系统的主要缺陷有：无法监测到锂电池组内单体电芯的实时电压，如果单体电芯一致性不高甚至会出现过充电或过放电导致电芯损坏的情况；无法对锂电池组内的系统状况做出检测，即使锂电池组内并没有安装保护系统依然会按测试系统的设置来进行充放电；对待测锂电池组有明确的电压和电流限制，如果100V50A的测试系统，只能对100V以下的锂电池组进行放电测试且电压也不能过低，最大放电电流只能小于50A，充电时的功率会更小。充放电的测试过程均为恒流或恒压模式，即只能测试出被测锂电池组在阻性负载或微小波动条件下的放电状态，而锂电池组的实际应用负载绝大部分为感性负载且放电电流的波动幅度极大，一般都是数十倍甚至更高的波动范围，即无法较真实的模拟出实际工况。由于锂电池组的负载多为感性负载且控制模式均为脉宽调制方式，测试系统无法对锂电池组的抗干扰能力做出测试。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种锂电池充放电测试系统，系统能够对测试中的锂电池运行参数进行有效监控并能完成锂电池充放电容量测试。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种锂电池充放电测试系统，该系统包括控制单元、电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载和锂电池，所述控制单元分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述锂电池分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述电池监控保护装置分别启停控制直流电源和直流电子负载，交直流转换模块给锂电池充电，锂电池放电直流电子负载。所述交直流转换模块将交流电转换成直流电后，微处理器通过A/D转换电路采集到电压电流信号，并产生所需的PWM控制信号驱动功率开关管以输出直流电压和电流对锂电池进行充电测试；直流电源与计算机控制系统采用RS485数据通信方式获得充电设置所需参数；直流电源输出端通过直流接触器接到电池的正负极上；直流电源的输出电压范围为0～80V，电流范围为0～240A。所述直流电子负载用于对电池进行放电测试，微处理器通过D/A转换电路产 生电压控制信号，电压控制信号经运算放大电路放大后用来驱动功率管的基极，功率管的集电极电流按照设定的参数进行控制。所述直流电子负载包括多个功率管，功率管的集电极电流之和就是电子负载的负载电流；直流电子负载与计算机控制系统采用RS485数据通信方式获得放电设置所需参数，直流电子负载的输出端通过直流接触器接到电池的正负极上。该系统还干扰信号生成单元、辅助电源、显示单元、锂电池固定装置，所述干扰信号生成单元、辅助电源、显示单元分别控制单元连接，所用锂电池固定装置用于固定锂电池组，所述干扰信号生成单元通过功率放大单元和定向天线与锂电池组连接。所述干扰信号生成单元包括高斯白噪声、单频正弦波、瞬时强脉冲以及线性调频波四种干扰信号。所述干扰信号生成单元干扰信号的产生采用软件无线电技术，在通用的可编程器件平台上，通过不同的算法实现不同的波形；频率、占空比、扫频带宽等波形参数的工作频率范围1KHz～300MHz。干扰信号生成单元干扰信号输出幅度10dBm-50dBm。该测试系统还包括与控制单元连接的恒流恒压测试单元，仿真式震荡测试，对被测锂电池组进行测试，震荡频率范围大，震荡幅度额定值的1到50倍。
本发明有益效果是:本发明提供一种锂电池充放电测试系统能够对测试中的锂电池运行参数进行有效监控并能完成锂电池充放电容量测试。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的系统结构图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种锂电池充放电测试系统，该系统包括控制单元、电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载和锂电池，所述控制单元分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述锂电池分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述电池监控保护装置分别启停控制直流电源和直流电子负载，交直流转换模块给锂电池充电，锂电池放电直流电子负载。所述交直流转换模块将交流电转换成直流电后，微处理器通过A/D转换电路采集到电压电流信号，并产生所需的PWM控制信号驱动功率开关管以输出直流电压和电流对锂电池进行充电测试；直流电源与计算机控制系统采用RS485数据通信 方式获得充电设置所需参数；直流电源输出端通过直流接触器接到电池的正负极上；直流电源的输出电压范围为0～80V，电流范围为0～240A。所述直流电子负载用于对电池进行放电测试，微处理器通过D/A转换电路产生电压控制信号，电压控制信号经运算放大电路放大后用来驱动功率管的基极，功率管的集电极电流按照设定的参数进行控制。所述直流电子负载包括多个功率管，功率管的集电极电流之和就是电子负载的负载电流；直流电子负载与计算机控制系统采用RS485数据通信方式获得放电设置所需参数，直流电子负载的输出端通过直流接触器接到电池的正负极上。该系统还干扰信号生成单元、辅助电源、显示单元、锂电池固定装置，所述干扰信号生成单元、辅助电源、显示单元分别控制单元连接，所用锂电池固定装置用于固定锂电池组，所述干扰信号生成单元通过功率放大单元和定向天线与锂电池组连接。所述干扰信号生成单元包括高斯白噪声、单频正弦波、瞬时强脉冲以及线性调频波四种干扰信号。所述干扰信号生成单元干扰信号的产生采用软件无线电技术，在通用的可编程器件平台上，通过不同的算法实现不同的波形；频率、占空比、扫频带宽等波形参数的工作频率范围1KHz～300MHz。干扰信号生成单元干扰信号输出幅度10dBm-50dBm。该测试系统还包括与控制单元连接的恒流恒压测试单元，仿真式震荡测试，对被测锂电池组进行测试，震荡频率范围大，震荡幅度额定值的1到50倍。锂电池充放电测试系统的硬件主要包括计算机控制系统直流可编程电源、直流可编程电子负载、电池监控保护装置、全锂液流电池5个部分。系统软件主要由计算机主控系统程序和电池监控保护程序构成。在锂电池充放电测试过程中，计算机控制系统按照测试参数，首先启动电池监控保护装置和锂电池，锂电池蠕动泵开始运行，电池监控保护装置对电池电压(总电压和各单体电池电压)、电流、温度、两个储液罐的液位、流量、管液压进行检测，电池正常运行后，启动直流电子负载，按照设置的放电截止电压、电流对电池进行恒流放电预处理，静置1小时后待电池温度恢复到与初始温度偏差小于5℃内，关闭电子负载并启动直流电源对电池进行充电，按设定的充电模式进行充电(恒流充电模式或恒压充电模式)，当到达设定的充电截止条件后停止充电，关闭直流电源静置1小时，当电池温度恢复到与初始温度偏差小于5℃内，启动电子负载对电池进行恒流放电测试，当电池电压达到放电截止电压后停止放电测试并显示和保存电池容量测试结果。整个测试过程中，电池监控保护装置对电池的运行参数进行监控，将数据实时传输到计算机控制系统，当出现过压、过流、过温或电池运行参数异常情况时，及时关闭直流电源、直流负载和锂电池的蠕动泵，保护测试系统和被测电池的安全。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明 的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种锂电池充放电测试系统，其特征在于,该系统包括控制单元、电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载和锂电池，所述控制单元分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述锂电池分别与电池监控保护装置、交直流转换模块、直流电子负载连接，所述电池监控保护装置分别启停控制直流电源和直流电子负载，交直流转换模块给锂电池充电，锂电池放电直流电子负载；
所述交直流转换模块将交流电转换成直流电后，微处理器通过A/D转换电路采集到电压电流信号，并产生所需的PWM控制信号驱动功率开关管以输出直流电压和电流对锂电池进行充电测试；直流电源与计算机控制系统采用RS485数据通信方式获得充电设置所需参数；直流电源输出端通过直流接触器接到电池的正负极上；直流电源的输出电压范围为0～80V，电流范围为0～240A；
所述直流电子负载用于对电池进行放电测试，微处理器通过D/A转换电路产生电压控制信号，电压控制信号经运算放大电路放大后用来驱动功率管的基极，功率管的集电极电流按照设定的参数进行控制；
所述直流电子负载包括多个功率管，功率管的集电极电流之和就是电子负载的负载电流；直流电子负载与计算机控制系统采用RS485数据通信方式获得放电设置所需参数，直流电子负载的输出端通过直流接触器接到电池的正负极上。
2.根据权利要求1所述的锂电池充放电测试系统，其特征在于,该系统还干扰信号生成单元、辅助电源、显示单元、锂电池固定装置，所述干扰信号生成单元、辅助电源、显示单元分别控制单元连接，所用锂电池固定装置用于固定锂电池组，所述干扰信号生成单元通过功率放大单元和定向天线与锂电池组连接。
3.根据权利要求2所述的锂电池充放电测试系统，其特征在于,所述干扰信号生成单元包括高斯白噪声、单频正弦波、瞬时强脉冲以及线性调频波四种干扰信号。
4.根据权利要求2所述的锂电池充放电测试系统，其特征在于,所述干扰信号生成单元干扰信号的产生采用软件无线电技术，在通用的可编程器件平台上，通过不同的算法实现不同的波形；频率、占空比、扫频带宽等波形参数的工作频率范围1KHz～300MHz。
5.根据权利要求2所述的锂电池充放电测试系统，其特征在于,干扰信号生成单元干扰信号输出幅度10dBm-50dBm。
6.根据权利要求2所述的锂电池充放电测试系统，其特征在于,该测试系统还包括与控制单元连接的恒流恒压测试单元，仿真式震荡测试，对被测锂电池组进行测试，震荡频率范围大，震荡幅度额定值的1到50倍。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| CN201576080U (zh) * | 2009-12-03 | 2010-09-08 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 动力电池性能综合测试装置 |
| CN101762800A (zh) * | 2010-01-28 | 2010-06-30 | 北京航空航天大学 | 电池组管理系统测试平台 |
| CN105116340A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-02 | 北京交通大学 | 基于谐波检测的电池寿命检测系统及谐波电流控制方法 |
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