CN110058174A - 整车状态下电池容量测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整车状态下电池容量测试系统及方法，该系统包括转接采集器、放电负载以及控制器，转接采集器用于连接在整车电池与整车线束之间，且在整车电池充放电过程中进行电压、电流数据采集；放电负载连接于转接采集器的高压端；控制器连接于转接采集器的低压端，控制器包括控制模块以及连接于控制模块的信号解析模块和显示模块，信号解析模块用于接收转接采集器采集的电压、电流数据并传输给控制模块，控制模块用于处理电压、电流数据得到预定的电池相关参数并通过显示模块反馈；通过上述系统及方法，能够在不拆卸整车电池的情况下，对电池状态、性能进行测试，操作简单，效率高，能够在车辆保养时测试电池，不受时间、地点、场地的约束。

Description

整车状态下电池容量测试系统及方法

技术领域

本发明涉及电池试验技术领域，特别涉及一种整车状态下电池容量测试系统及方法。

背景技术

随着循环次数和使用时间的增加，电池会逐渐老化，实际容量逐渐减小。如不能相对准确的把握实际容量的衰减情况，则会影响使用AH积分算法估算电池剩余电量百分比(State of charge，SOC)的精度和使用电池实际容量估算电池健康度，即电池当前的容量与出厂容量的百分比(State of health，SOH)的精度。从而对电池的监控和管理出现失误，导致电池出现过充或过放的情况，影响电池使用过程中的稳定性、安全性和寿命。

目前电池实际容量的测试普遍以试验室里通过完全充放电的形式进行，此方法虽然操作简单且准确度较高，但存在一定局限性，如：测试人员需将电池总成从整车拆下，然后置于试验台架上通过专用测试设备进行测试，测试完成后再把电池装配复原。整个试验过程受设备、场地制约，无法在整车保养时进行电池状态确认。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种整车状态下电池容量测试系统，以便于在整车保养时对电池进行状态确认，避免拆卸电池总成，简化步骤，提高效率，本发明的第二个目的是提供一种整车状态下电池容量测试方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种整车状态下电池容量测试系统，包括：

转接采集器，用于连接在整车电池与整车线束之间，且在整车电池充放电过程中进行电压、电流数据采集；

放电负载，连接于所述转接采集器的高压端，用于对整车电池进行放电；

控制器，连接于所述转接采集器的低压端，所述控制器包括控制模块、信号解析模块以及显示模块，所述信号解析模块以及所述显示模块均与所述控制模块连接，所述信号解析模块用于接收所述转接采集器采集的电压、电流数据并传输给所述控制模块，所述控制模块用于处理电压、电流数据得到预定的电池相关参数并通过所述显示模块反馈。

优选地，所述转接采集器包括继电器以及电压、电流数据采集模块，所述继电器设置于所述转接采集器的整车电池连接接口与所述转接采集器的高压端之间，且所述继电器的控制端与所述控制模块连接，所述电压、电流数据采集模块与所述信号解析模块连接。

优选地，所述控制器还包括信号接收模块，所述信号接收模块的信号接收端用于与整车诊断接口连接，信号输出端与所述控制模块连接。

优选地，所述控制模块能够与整车诊断接口连接用于对整车电池单体电压进行诊断。

优选地，所述控制器还包括与所述控制模块连接的报警模块。

优选地，所述控制器还包括与所述控制模块连接的存储模块，所述存储模块上设置有数据输出接口和/或存储卡接口。

一种整车状态下电池容量测试方法，包括步骤：

1)将转接采集器连接于整车电池与整车线束之间，并将放电负载连接于转接采集器的高压端，将控制器连接于转接采集器的低压端；

2)整车上电，转接采集器将放电负载与整车电池导通放电，直至整车电池电压达到截止电压，在此过程中，转接采集器采集电压、电流数据；

3)整车下电，对整车电池进行外插充电，直至充满，转接采集器采集电压、电流数据；

4)控制器对所述步骤2)及所述步骤3)采集的电压、电流数据进行计算得到预定的电池相关参数，并通过显示模块反馈。

优选地，所述步骤2)中，整车电池电压达到截止电压时，系统报警同时断开放电负载与整车电池的连接。

优选地，所述步骤4)完成的同时，系统报警提示。

综上，本发明提供了一种整车状态下电池容量测试系统，包括转接采集器、放电负载以及控制器，其中，转接采集器用于连接在整车电池与整车线束之间，且在整车电池充放电过程中进行电压、电流数据采集；放电负载连接于转接采集器的高压端，用于对整车电池进行放电；控制器连接于转接采集器的低压端，控制器包括控制模块、信号解析模块以及显示模块，信号解析模块以及显示模块均与控制模块连接，信号解析模块用于接收转接采集器采集的电压、电流数据并传输给控制模块，控制模块用于处理电压、电流数据得到预定的电池相关参数并通过显示模块反馈；

本发明还提供了一种基于上述系统的整车状态下电池容量测试方法，包括步骤：1)将转接采集器连接于整车电池与整车线束之间，并将放电负载连接于转接采集器的高压端，将控制器连接于转接采集器的低压端；2)整车上电，转接采集器将放电负载与整车电池导通放电，直至整车电池电压达到截止电压，在此过程中，转接采集器采集电压、电流数据；3)整车下电，对整车电池进行外插充电，直至充满，转接采集器采集电压、电流数据；4)控制器对步骤2)及步骤3)采集的电压、电流数据进行计算得到预定的电池相关参数，并通过显示模块反馈；

通过上述系统及方法，能够在不拆卸整车电池的情况下，对整车电池的状态、性能进行测试，操作过程简单方便，效率高，不受时间、地点、场地的约束，从而达到在车辆保养过程中对电池进行测试的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的整车状态下电池容量测试系统的结构示意图；

图2为整车电池与整车线束连接结构图；

图3为本发明实施例提供的整车状态下电池容量测试系统的转接采集器与整车电池及整车线束的连接示意图。

图中：

1为转接采集器；101为继电器；102为电压、电流数据采集模块；2为放电负载；3为控制器；301信号解析模块；302为控制模块；303为信号接收模块；304为存储模块；305为报警模块；306为显示模块；4为整车；401为整车电池接口；402为整车线束接口。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种整车状态下电池容量测试系统，该整车状态下电池容量测试系统的结构设计使其能够在整车保养时对电池进行状态确认，避免拆卸电池总成，简化步骤，提高效率，本发明的第二个目的是提供一种整车状态下电池容量测试方法。

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。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的整车状态下电池容量测试系统的结构示意图。

本发明实施例提供了一种整车状态下电池容量测试系统，包括转接采集器1、放电负载2以及控制器3。

其中，转接采集器1用于将系统连接于整车电池，在使用时，转接采集器1连接于整车电池与整车线束之间，且在整车电池充放电过程中进行电压、电流数据采集；放电负载2连接于转接采集器1的高压端，用于对整车电池进行放电；控制器3连接于转接采集器1的低压端，控制器3包括控制模块302、信号解析模块301以及显示模块306，信号解析模块301以及显示模块306均与控制模块302连接，信号解析模块301用于接收转接采集器1采集的电压、电流数据并传输给控制模块302，控制模块302用于处理电压、电流数据得到预定的电池相关参数并通过显示模块306反馈。

与现有技术相比，本发明提供的整车状态下电池容量测试系统，结构简单，能够在不拆卸整车电池的情况下，对整车电池的状态、性能进行测试，操作过程简单方便，效率高，不受时间、地点、场地的约束，从而能够达到在车辆保养过程中对电池进行测试的目的。

进一步优化上述技术方案，如图1所示，在本发明实施例中，转接采集器1包括用于将放电负载2与整车电池接通或断开的继电器101以及用于采集充放电过程中的电压、电流数据的电压、电流数据采集模块102，继电器101设置于转接采集器1的整车电池连接接口与转接采集器1的高压端之间，且继电器101的控制端与控制模块302连接，在使用过程中，控制模块302根据电池状态自动控制继电器101的通断，电压、电流数据采集模块102与信号解析模块301连接，信号解析模块301将电压、电流模拟信号转变成数字信号并发送给控制模块302处理。

如图3所示，转接采集器1上设置有两个接口，一个用于与整车电池接口401匹配，另一个用于与整车线束接头402匹配。

为在整车4上电时对整车4运行状态进行监控，在本发明实施例中，控制器3还包括信号接收模块303，信号接收模块303的信号接收端用于与整车4诊断接口连接，信号输出端与控制模块302连接，控制模块302通过该信号接收模块303对整车4运行状态进行监控。

进一步优化上述技术方案，控制模块302还具有与整车4诊断接口连接的接口，从而实现与整车4诊断接口连接，用于对整车电池单体电压进行诊断。

为避免电池过充及过放的情况出现，在本发明实施例中，控制器3还包括与控制模块302连接的报警模块305，当电池充电或放电至截止电压时，控制模块302控制报警模块305报警，该报警模块305可通过灯光、响铃、振动、语音等方式进行报警。

优选地，为便于提取测试数据，在本发明实施例中，控制器3还包括与控制模块302连接的存储模块304，存储模块304上设置有数据输出接口和/或存储卡接口。

本发明还提供了一种基于上述整车状态下电池容量测试系统的整车状态下电池容量测试方法，包括步骤：

S1：将转接采集器1连接于整车电池与整车线束之间，并将放电负载2连接于转接采集器1的高压端，将控制器3连接于转接采集器1的低压端；

在本发明实施例中，上述放电负载2为可调高压直流电子负载，以实现整车电池的快速放电，该放电负载2在整车4充电过程中断开不工作，放电负载2与整车电池的通断可通过控制模块302自动控制，也可以通过操作人员手动控制。

S2：整车4上电，转接采集器1将放电负载2与整车电池导通放电，直至整车电池电压达到截止电压，在此过程中，转接采集器1采集电压、电流数据；

在步骤S2进行时，操作人员可通过显示模块306记录电池的电流、电压、剩余电量等信息。

S3：整车4下电，对整车电池进行外插充电，直至充满，转接采集器1采集电压、电流数据；

在整车4下电的同时，放电负载2与整车电池断开连接，外接充电设备对整车电池进行充电。

S4：控制器3对步骤S2及步骤S3采集的电压、电流数据进行计算得到预定的电池相关参数，并通过显示模块306反馈。

预定的电池相关参数包括但不限于电池当前充电容量、电池剩余电量百分比、电压、电流、整车4运行状态等。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例的步骤S2中，整车电池电压达到截止电压时，系统报警同时断开放电负载2与整车电池的连接。与步骤S2相类似的，步骤S4完成的同时，系统报警提示操作人员测试完成。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种整车状态下电池容量测试系统，其特征在于，包括：

转接采集器，用于连接在整车电池与整车线束之间，且在整车电池充放电过程中进行电压、电流数据采集；

放电负载，连接于所述转接采集器的高压端，用于对整车电池进行放电；

控制器，连接于所述转接采集器的低压端，所述控制器包括控制模块、信号解析模块以及显示模块，所述信号解析模块以及所述显示模块均与所述控制模块连接，所述信号解析模块用于接收所述转接采集器采集的电压、电流数据并传输给所述控制模块，所述控制模块用于处理电压、电流数据得到预定的电池相关参数并通过所述显示模块反馈。

2.根据权利要求1所述的整车状态下电池容量测试系统，其特征在于，所述转接采集器包括继电器以及电压、电流数据采集模块，所述继电器设置于所述转接采集器的整车电池连接接口与所述转接采集器的高压端之间，且所述继电器的控制端与所述控制模块连接，所述电压、电流数据采集模块与所述信号解析模块连接。

3.根据权利要求1或2所述的整车状态下电池容量测试系统，其特征在于，所述控制器还包括信号接收模块，所述信号接收模块的信号接收端用于与整车诊断接口连接，信号输出端与所述控制模块连接。

4.根据权利要求1或2所述的整车状态下电池容量测试系统，其特征在于，所述控制模块能够与整车诊断接口连接用于对整车电池单体电压进行诊断。

5.根据权利要求1或2所述的整车状态下电池容量测试系统，其特征在于，所述控制器还包括与所述控制模块连接的报警模块。

6.根据权利要求1或2所述的整车状态下电池容量测试系统，其特征在于，所述控制器还包括与所述控制模块连接的存储模块，所述存储模块上设置有数据输出接口和/或存储卡接口。

7.一种整车状态下电池容量测试方法，其特征在于，包括步骤：

1)将转接采集器连接于整车电池与整车线束之间，并将放电负载连接于转接采集器的高压端，将控制器连接于转接采集器的低压端；

2)整车上电，转接采集器将放电负载与整车电池导通放电，直至整车电池电压达到截止电压，在此过程中，转接采集器采集电压、电流数据；

3)整车下电，对整车电池进行外插充电，直至充满，转接采集器采集电压、电流数据；

4)控制器对所述步骤2)及所述步骤3)采集的电压、电流数据进行计算得到预定的电池相关参数，并通过显示模块反馈。

8.根据权利要求7所述的整车状态下电池容量测试方法，其特征在于，所述步骤2)中，整车电池电压达到截止电压时，系统报警同时断开放电负载与整车电池的连接。

9.根据权利要求7所述的整车状态下电池容量测试方法，其特征在于，所述步骤4)完成的同时，系统报警提示。