CN109752658B - 电池测试装置与电池测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池测试装置，包括一交流电源、多个变压器与多个测试电路。每一测试电路包括一开关元件与一充放电电路。这些变压器的一次侧互相串联连接且这些变压器的一次侧串联连接于交流电源。每一测试电路电性连接于这些变压器对应的其中之一的二次侧。每一测试电路的一开关元件通过一第一端电性连接对应的变压器的二次侧的一端，通过一第二端电性连接测试电路的一第一测试端，并通过一第三端电性连接测试电路的一第二测试端与对应的变压器的二次侧的另一端。充放电电路电性连接测试电路的第一测试端与第二测试端。本发明还公开一种电池测试方法。

Description

电池测试装置与电池测试方法

技术领域

本发明关于一种电池测试装置与电池测试方法，特别是一种在对电池充电或放电的同时进行操作测试的电池测试装置与电池测试方法。

背景技术

随着科技的进步，各种崭新的电子装置不断地发明出来，以提升人类生活的便利性。相应地，电子装置的外围设备或外围元件的规格也根据其需求而不断的翻新。比如说，电池的供电电流、反应时间或储电容量因此不断地被优化。

动力电池或高容量电容器，在做老化试验时，因为测试时间可能长达数百小时，在测试过程中通常会同时对多颗待测物进行测试，以缩短测试时间。而在实际应用上，以动力电池而言，在以高直流电流对动力电池充电或放电的同时，基于使用者或系统的操作，动力电池的输出或输入也会有瞬间的高频交流变化。因此，电池制造或应用的厂商需要一种兼具直流大电流与及高频交流的模拟电路，让动力电池持续模拟例如交通工具运行中的操作变化。

一般在进行大量电池的测试时，多半是以多颗待测物串接，以使流过各个待测物的交流电流都相同。但是，在这样的架构之下，由于每个待测物的容量或内阻不同，而可能使每个待测物的跨压不相同。这个现象对于电池等待测物来说会有极不利的影响。

另一方面，虽然理想规格相同，但是每个待测物的相关参数(例如储电容量)仍会因实际情况而略有差异。比如说，当各个待测物的储电容量不相同时，每个待测物的充放电时间并不相同，因此不同待测物结束测试的时间也不相同。但是，在传统的测试架构之下，并无法根据不同待测物的测试情况来作调整。

发明内容

本发明在于提供一种电池测试装置与电池测试方法，以克服以往的测试架构无法根据不同待测物的测试情况来作调整。

本发明提供了一种电池测试装置，用以对多个待测电池进行测试。电池测试装置包括一交流电源、多个变压器与多个测试电路。每一测试电路包括一开关元件与一充放电电路。这些变压器的一次侧互相串联连接且这些变压器的一次侧串联连接于交流电源。每一测试电路电性连接于这些变压器对应的其中之一的二次侧。每一测试电路的一开关元件具有一第一端、一第二端与一第三端。第一端电性连接对应的变压器的二次侧的一端。第二端电性连接测试电路的一第一测试端。第三端电性连接测试电路的一第二测试端与对应的变压器的二次侧的另一端。所述的开关元件用以选择地导通第一端至第二端或导通第一端至第三端。充放电电路电性连接测试电路的第一测试端与第二测试端。其中，这些测试电路其中之一通过第一测试端与第二测试端电性连接这些待测电池对应的其中之一。

本发明提供了一种电池测试方法，包括将这些开关元件的第一端导通至第二端；依据一测试程序以所述的交流电源提供一测试信号；以该充放电电路依据测试程序对该待测电池进行充电或放电。

以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所绘示的电池测试装置的功能方块图。

图2为根据本发明一实施例所绘示的电池测试方法的步骤流程图。

图3为根据本发明一实施例所绘示的电池测试装置的电流路径示意图。

图4为根据本发明另一实施例所绘示的电池测试方法的电流路径示意图。

其中，附图标记：

1 电池测试装置

12 交流电源

14a、14b、14c 测试电路

142a、142b、142c 充放电电路

B1、B2、B3 待测电池

C1、C2、C3 电容

E1 第一端

E2 第二端

E3 第三端

ET1 第一测试端

ET2 第二测试端

L1、L2、L3 电流路径

PS 一次侧

SS 二次侧

SW1、SW2、SW3 开关元件

T1、T2、T3 变压器

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求书及图式，本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1，图1为根据本发明一实施例所绘示的电池测试装置的功能方块图。电池测试装置1用以对多个待测电池进行测试。如图1所示，电池测试装置1包括一交流电源12、多个变压器与多个测试电路。在此举电池测试装置1包括变压器T1～T3与测试电路14a～14c为例进行说明，且电池测试装置1用以对待测电池B1～B3进行测试。但是，各个元件的数量并不以此例为限。

变压器T1～T3分别具有各自的一次侧PS(primary side)与二次侧SS(secondaryside)。变压器T1～T3的一次侧PS互相串联连接。而且，变压器T1～T3的一次侧PS串联连接于交流电源12。交流电源12例如用以通过变压器T1～T3提供交流测试信号给电池测试装置1所电性连接的待测电池B1～B3。举例来说，待测电池B1～B3于出厂后例如设置于电动车上，所述的交流测试信号例如用以模拟电动车受使用者操作时(比如说踩油门放电或是踩刹车充电等等)的电能传输。其中，交流测试信号例如为弦波。弦波的频率为可调，或是弦波的振幅为可调。

另一方面，测试电路142a～142c电性连接于变压器T1～T3对应的其中之一的二次侧SS。具体来说，测试电路14a电性连接于变压器T1的二次侧SS，测试电路14b电性连接于变压器T2的二次侧SS，测试电路14c电性连接于变压器T3的二次侧SS。

详细而言，变压器T1～T3的各一次侧PS的匝数可以是相同或是不相同，而变压器T1～T3的各匝数比也可以是相同或是不相同。此为本领域的技术人员经详阅本说明书后可依实际所需自行定义，在此并不加以限制。

由于测试电路14a～14c具有相仿的结构，因此以下举测试电路14a为例来进一步说明测试电路14a～14c的结构。测试电路14a包括一开关元件SW1与一充放电电路142a。开关元件SW1具有一第一端E1、一第二端E2与一第三端E3。第一端E1电性连接变压器T1的二次侧SS的一端。第二端E2电性连接测试电路14a的第一测试端ET1。第三端E3电性连接测试电路14a的第二测试端ET2与变压器T1的二次侧SS的另一端。所述的开关元件SW1用以选择地导通第一端E1至第二端E2或导通第一端E1至第三端E3。

充放电电路142a电性连接测试电路14a的第一测试端ET1与第二测试端ET2。其中，这些测试电路14a通过第一测试端ET1与第二测试端ET2电性连接待测电池B1。充放电电路142a用以对待测电池B1进行充电，或是充放电电路142a用以对待测电池B1进行放电。

请一并参照图2，图2为根据本发明一实施例所绘示的电池测试方法的步骤流程图。在步骤S201中，将多个变压器的一次侧互相串联连接且这些变压器的一次侧串联连接于一交流电源。于步骤S203中，将这些变压器的二次侧分别电性连接一开关元件以及一充放电电路。于步骤S205中，将此充放电电路电性连接一待测电池。于步骤S207中，将此开关元件的第一端电性连接对应的此变压器的二次侧的一端，此开关元件的第二端电性连接此充放电电路的一第一测试端，此开关元件的第三端电性连接此充放电电路的一第二测试端与对应的此变压器的二次侧的另一端。于步骤S209中，导通此开关元件的第一端至第二端。于步骤S211中，依据一测试程序以此交流电源提供一测试信号。于步骤S213中，以此充放电电路依据此测试程序对此待测电池进行充电或放电。

请再参照图3以对上述步骤做更进一步的说明，图3为根据本发明一实施例所绘示的电池测试装置的电流路径示意图。如图3所示，当第一端E1导通至第二端E2时，待测电池B1并联连接于变压器T1的二次侧SS，且并联连接于充放电电路142a。换句话说，待测电池B1所具有的电能同时被交流电源12与充放电电路142a影响。当交流电源12所提供的信号转移到变压器T1的二次侧SS时，此信号依电流路径L1提供给待测电池B1；而充放电电路142a则是依电流路径L2对待测电池B1充放电。也就是说，此时电池测试装置1可通过交流电源12与充放电电路142a来对待测电池B1进行测试。相关测项为本领域的技术人员可以实际所需自行设计，在此并不加以限制。

请再参照图4，图4为根据本发明另一实施例所绘示的电池测试方法的电流路径示意图。如图4所示，于实务上，当电池测试装置1完成对待测电池B1的充放电测试时，开关元件SW1的第一端E1导通至第三端E3，借以维持电池测试装置1整体的链波电流。以测试电路14a来说，当交流电源12所提供的信号转移到变压器T1的二次侧SS时，此信号依电流路径L3而不提供给待测电池B1；而充放电电路142a也依电流路径L2维持待测电池B1的电能或是不再调整待测电池B1所储存的电能。也就是说，即使待测电池B1的测试程序已经完成的情况下，通过将开关元件SW1的第一端E1导通至第三端E3，电池测试装置1还是可以用原本的测试信号对其他的待测电池进行测试，而不会因为待测电池B1完成测试而影响到其他待测电池的测试程序。

于实务上，充放电电路142a例如还用以判断待测电池B1是否满足一测试结束条件。当待测电池B1满足一测试结束条件时，开关元件SW1的第一端E1导通至第三端E3。所述的测试结束条件为本领域的技术人员经详阅本说明书后可依据实际测试所需设定，在此并不加以限制。在一实施例中，当充放电电路142a用以对待测电池B1进行充电且当待测电池B1的电压准位不小于一充电门坎值时，开关元件SW1的第一端E1导通至第三端E3。在另一实施例中，当充放电电路142a用以对待测电池B1进行放电且当待测电池B1的电压准位不大于一放电门坎值时，开关元件SW1的第一端E1导通至第三端E3。

而于图1所示的实施例中，电池测试装置1更具有电容C1、C2、C3。以电容C1来说，电容C1的两端分别电性连接测试电路14a对应电性连接的变压器T1的一端与开关元件SW1的第一端E1。借此，以阻止充放电电路14a～14c所提供的直流信号进入变压器T1～T3。

综合以上所述，本发明提供了一种电池测试装置与电池测试方法，以电池测试装置来说，电池测试装置具有多个变压器以及多个测试电路，而每一测试电路分别电性连接于对应的变压器的二次侧。此外，每一测试电路更具有开关元件以选择地导通相应的电流路径。借此，电池测试装置可以用相同的信号分别对不同的待测电池进行测试，而且在这个前提下，还可以依据不同待测电池的状况调整每一个待测电池测试的程序。本发明所提供的电池测试装置与电池测试方法在保有测试效率的情况下，更提升了测试的弹性，相当具有实用性。

虽然本发明以前述的实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求书。

Claims (6)

1.一种电池测试装置，用以对多个待测电池进行测试，其特征在于，该电池测试装置包括：

一交流电源；

多个变压器，该些变压器的一次侧互相串联连接且该些变压器的一次侧串联连接于该交流电源；以及

多个测试电路，每一该测试电路电性连接于该些变压器对应的其中之一的二次侧，每一该测试电路包括：

一开关元件，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第一端电性连接对应的变压器的二次侧的一端，该第二端电性连接该测试电路的一第一测试端，该第三端电性连接该测试电路的一第二测试端与对应的该变压器的二次侧的另一端，该开关元件用以选择地导通该第一端至该第二端或导通该第一端至该第三端；以及

一充放电电路，电性连接该测试电路的该第一测试端与该第二测试端；

其中，该些测试电路其中之一通过该第一测试端与该第二测试端电性连接该些待测电池对应的其中之一，

其中，当该第一端导通至该第三端时，该开关元件与该变压器的该二次侧之间形成封闭的电流路径。

2.根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于，每一该测试电路还包括一电容，该电容的两端分别电性连接该测试电路对应电性连接的变压器的一端与该开关元件的该第一端。

3.根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于，充放电电路用以依据该些待测电池的电压准位分别指示开关元件导通该第一端至该第三端。

4.一种电池测试方法，其特征在于，该方法包括：

将多个变压器的一次侧互相串联连接且该些变压器的一次侧串联连接于一交流电源；

将该些变压器的二次侧分别电性连接一开关元件以及一充放电电路；

将该充放电电路电性连接一待测电池；

将该开关元件的第一端电性连接对应的变压器的二次侧的一端，该开关元件的第二端电性连接该充放电电路的一第一测试端，该开关元件的第三端电性连接该充放电电路的一第二测试端与对应的该变压器的二次侧的另一端；

导通该开关元件的第一端至第二端；

依据一测试程序以该交流电源提供一测试信号给该待测电池；

以该充放电电路依据该测试程序对该待测电池进行充电或放电；

判断该待测电池是否满足一测试结束条件；以及

当判断该待测电池其中之一满足该测试结束条件时，将该待测电池对应的该开关元件的该第一端导通至该第三端，当该第一端导通至该第三端时，该开关元件与该变压器的该二次侧之间形成封闭的电流路径。

5.根据权利要求4所述的电池测试方法，其特征在于，还包括：

判断该待测电池的电压准位是否不小于一充电门坎值；以及

当判断该待测电池的电压准位不小于该充电门坎值时，将该待测电池对应的该开关元件的该第一端导通至该第三端。

6.根据权利要求4所述的电池测试方法，其特征在于，还包括：

判断该待测电池的电压准位是否不大于一放电门坎值；以及

当判断该待测电池的电压准位不大于该放电门坎值时，将该待测电池对应的该开关元件的该第一端导通至该第三端。

Images