CN110108976B - 极性检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种极性检测设备和方法，涉及动力电池设计领域。其中，极性检测方法包括控制驱动装置带动测试夹具移动以使得该测试夹具上的各第一探针以及各第二探针分别与待测模组中的各单体电池接触，且每个单体电池对应有一个第一探针和一个第二探针；分别向第一探针提供用于极性检测的检测电压，以及采集各第二探针上的输出电压；分别判断各输出电压的大小是否为预设值，若输出电压的大小为预设值，则判定单体电池的极性安装正确。本申请能够有效提高电池模组的极性检测效率。

Description

极性检测设备和方法

技术领域

本申请涉及动力电池设计领域，具体而言，涉及一种极性检测设备和方法。

背景技术

在现有的电池模组生产、检验过程中，模组中的各单体电池的正负极安装状态是否正确主要是通过人工方式进行排查，但由于长时间作业会导致视觉疲劳，进而出现排查失误等问题，同时，人工排查方式还存在排查效率低、成本高的缺陷。

发明内容

本申请实施例提供一种极性检测设备和方法，具体如下。

一方面，本申请实施例提供一种极性检测设备，用于检测待测模组中的各单体电池的安装极性，所述极性检测设备包括：

控制器；

测试夹具，该测试夹具上设置有多个第一探针以及与该第一探针一一对应的多个第二探针，其中，所述测试夹具与所述控制器连接；

驱动装置，用于与所述控制器和所述测试夹具分别连接，以在所述控制器的控制下带动所述测试夹具移动，使得各所述第一探针以及各所述第二探针分别与所述待测模组中的各单体电池接触，且每个单体电池对应有一个所述第一探针和一个所述第二探针；

所述控制器还用于为各所述第一探针提供检测电压、采集各所述第二探针上的输出电压，以及根据采集到的各所述第二探针上的输出电压对各所述单体电池进行极性检测以判断各所述单体电池的安装是否正确。

在本申请实施例的选择中，各所述第一探针之间的相对位置以及各所述第二探针之间的相对位置与待测模组中的各单体电池之间的相对位置相同。

在本申请实施例的选择中，各所述单体电池的正极处的壳体为金属壳体、负极处的壳体为非金属壳体，对于每个所述单体电池，所述第一探针以及与该第一探针对应的第二探针位于所述单体电池的同一侧。

在本申请实施例的选择中，所述检测设备还可包括与所述控制器连接的类型信息获取装置；

其中，所述类型信息获取装置用于获取所述待测模组的模组类型信息并发送至所述控制器，所述控制器还用于根据接收到的模组类型信息将所述测试夹具上的部分探针记为第一探针，以及将剩余的探针记为第二探针。

在本申请实施例的选择中，所述待测模组上设置有类型标签，所述类型信息获取装置包括扫码枪。

在本申请实施例的选择中，所述极性检测设备还包括报警器和显示器，所述报警器和所述显示器分别与所述控制器连接；

其中，所述控制器还用于在检测到所述待测模组中存在极性安装错误的单体电池时，控制所述报警器进行报警，以及控制所述显示器对极性安装错误的单体电池的位置或/和数量进行显示。

另一方面，本申请实施例还提供一种极性检测方法，应用于上述的极性检测设备中的控制器，所述极性检测方法包括：

控制驱动装置带动测试夹具移动以使得该测试夹具上的各第一探针以及各第二探针分别与待测模组中的各单体电池接触，且每个所述单体电池对应有一个所述第一探针和一个所述第二探针；

分别向所述第一探针提供用于极性检测的检测电压，以及采集各所述第二探针上的输出电压；

分别判断各所述输出电压的大小是否为预设值，若所述输出电压的大小为所述预设值，则判定所述单体电池的极性安装正确。

在本申请实施例的选择中，各所述单体电池的正极处的壳体为金属壳体、负极处的壳体为非金属壳体，所述分别判断各所述输出电压的大小是否为预设值的步骤，包括：

对于每个所述单体电池，当所述检测电压为高电平，且所述第一探针以及与该第一探针对应的第二探针位于所述单体电池的正极侧时，分别判断各所述输出电压是否为高电平；或者

对于每个所述单体电池，当所述检测电压为高电平，且所述第一探针以及与该第一探针对应的第二探针位于所述单体电池的负极侧时，分别判断各所述输出电压是否为低电平。

在本申请实施例的选择中，所述控制器中预设有各所述第二探针的编号，所述极性检测方法还包括：

当存在大小不为预设值的输出电压时，根据该输出电压对应的第二探针的编号信息生成报警信号，控制报警器根据该报警信号进行极性安装错误报警。

在本申请实施例的选择中，所述极性检测设备还包括类型信息获取装置，在执行控制驱动装置带动测试夹具移动以使得该测试夹具上的各第一探针以及各第二探针分别与待测模组中的各单体电池接触的步骤之前，所述极性检测方法还包括：

控制所述类型信息获取装置获取所述待测模组的模组类型信息；

根据所述模组类型信息将所述测试夹具上的部分探针记为第一探针以及将剩余探针记为第二探针，且所述第一探针与所述第二探针一一对应。

在本申请实施例给出的极性检测设备和方法中，基于电池模组中各单体电池的正极侧和负极侧的壳体的导电特性的不同，来检测电池模组中的各单体电池的极性安装是否正确，以提高电池模组的检测效率和检测结果的准确性，进而避免现有技术中由于人工排查带来的排查失误的问题，降低电池模组检测成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的极性检测设备的方框结构示意图。

图2为图1中所示的测试夹具的结构示意图。

图3为图2中所示的测试夹具的A部位的放大图。

图4为极性检测过程中测试夹具与待测模组之间的一种相对位置示意图。

图5(a)、图5(b)和图5(c)为本申请实施例提供的单体电池的结构示意图。

图6为本申请实施提供的类型标签的示意图。

图7为本申请实施例提供的极性检测方法的流程示意图。

图8为本申请实施例提供的极性检测方法的另一流程示意图。

图标：10-极性检测设备；11-控制器；12-测试夹具；121-第一探针；122-第二探针；13-驱动装置；14-类型信息获取装置；15-报警器；16-显示器；17-类型标签；20-待测模组；21-单体电池；210-正极侧；2100-金属壳体；211-负极侧；2110-非金属壳体。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5(a)，本申请实施例提供的极性检测设备10是用于检测待测模组20中的各单体电池21的安装是否正确。其中，所述极性检测设备10可以包括控制器11、测试夹具12和驱动装置13，所述测试夹具12上设置有多个第一探针121以及与该第一探针121一一对应的多个第二探针122，所述控制器11与所述测试夹具12和所述驱动装置13分别连接，所述驱动装置13还与所述测试夹具12连接。

在实际的极性检测过程中，所述控制器11用于控制所述驱动装置13带动所述测试夹具12移动，使得各所述第一探针121以及各所述第二探针122分别与所述待测模组20中的各单体电池21接触，且每个单体电池21对应有一个所述第一探针121和一个所述第二探针122。此外，所述控制器11还用于为各所述第一探针121提供检测电压、采集各所述第二探针122上的输出电压，以及根据采集到的各所述第二探针122上的输出电压对各所述单体电池21进行极性检测以判断各所述单体电池21的安装是否正确。

与现有技术相比，本申请实施例给出的上述极性检测设备10是基于电池模组中各单体电池21的正极侧210和负极侧211的壳体的导电特性的不同，来检测待测模组20中的各单体电池21的极性安装是否正确，从而提高对电池模组中的各单体电池21进行极性安装检测时的检测效率，并有效确保检测结果的准确性。

详细地，所述控制器11作为所述极性检测设备10的核心控制部件，以实现对测试夹具12的控制、检测电压的提供、输出电压的采集、极性判断、错误预警等功能，本实施例在此不做限制。可选地，所述控制器11可以选用，但不限于可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)，以实现对所述极性检测设备10的功能的快速拓展。

所述测试夹具12上的第一探针121以及第二探针122的排布情况可根据电池模组中的各单体电池21的实际排放情况进行设计，例如，各所述第一探针121之间的相对位置以及各所述第二探针122之间的相对位置与待测模组20中的各单体电池21之间的相对位置相同，又如，将各所述第一探针121以及与该第一探针121对应的所述第二探针122当做如图2中所示的一对，而每对探针的排布方式和间距可以与待测模组20中的各单体电池21之间的相对位置相同等，本实施例在此不做限制。

需要理解的是，各所述第一探针121和各所述第二探针122可以相同也可以不同，在本实施例中，所述第一探针121用于检测信号的输入，如检测电压等，所述第二探针122用于检测结果的输出，如输出电压等。另外在实际实施时，所述第一探针121和所述第二探针122的功能可以互换，如可通过控制器11选择不同的测试程序以实现第一探针121和所述第二探针122之间的功能的互换等，本实施例在此不做限制。

所述驱动装置13用于带动所述测试夹具12的移动，如，在本实施例中，当存在需要测试的待测模组20时，所述控制器11可控制所述驱动装置13带动所述测试夹具12移动至与所述待测模组20对应的位置(如图4所示)处，使得各所述第一探针121和各所述第二探针122能够与所述待测模组20中的各单体电池21接触。

在另一种实施方式中，所述驱动装置13还可用于实现对所述测试夹具12上的各所述第一探针121和各所述第二探针122的移动，如当待测模组20位于所述测试夹具12下方时，可保持测试夹具12的位置不动，直接控制各所述第一探针121和各所述第二探针122移动，以与各所述单体电池21接触。

可以理解的是，在本实施例中，所述待测模组20为电池模组，且该待测模组20中的各单体电池21的正负极结构不同，请结合参阅图5(b)和图5(c)，如各所述单体电池21的正极侧210的壳体可以采用，但不限于，能够导电的金属材料制成，负极侧211的壳体可以采用，但不限于，非金属材料制成，作为一种实施方式，各所述单体电池21可以为，但不限于，磷酸铁锂电池等。在实际实施时，当各所述单体电池21的正极侧210的壳体为金属壳体2100、负极侧211的壳体为非金属壳体2110时，对于每个所述单体电池21，所述第一探针121以及与该第一探针121对应的第二探针122位于所述单体电池21的同一侧。

进一步地，由于不同的电池模组的模组类型可能不同，如所述电池模组中的各单体电池21的排列方式可以是“……-+-+-+-+-+……”，也可以是“……+-+-+-+-+-……”，因此，请再次参阅图1，在一个实施例中，所述极性检测设备10还可以包括与所述控制器11连接的类型信息获取装置14。其中，所述类型信息获取装置14用于获取所述待测模组20的模组类型信息并发送至所述控制器11，所述控制器11还用于根据接收到的模组类型信息将所述测试夹具12上的部分探针记为第一探针121，以及将剩余的探针记为第二探针122，从而实现对不同类型的待测模组20的极性检测。

可选地，根据模组类型信息的保存方式的不同，所述类型信息获取装置14有所不同，例如，当所述模组类型信息是以图6中所示的条码的形式保存在类型标签17上时，所述类型信息获取装置14可以是扫码枪等。

进一步地，所述极性检测设备10还可包括报警器15和显示器16，所述报警器15和所述显示器16分别与所述控制器11连接。其中，所述控制器11还用于在检测到所述待测模组20中存在极性安装错误的单体电池21时，控制所述报警器15进行报警，以及控制所述显示器16对极性安装错误的单体电池21的位置或/和数量进行显示。可选地，所述报警器15和显示器16的实际类型或型号可根据需求进行选取，例如，所述报警器15可以是，但不限于蜂鸣式报警器或语音报警器等，所述显示器16可以是，但不限于液晶显示器、触摸式显示器等。

进一步地，基于上述极性检测设备10的描述和设计，本申请实施例还提供一种应用于上述极性检测设备10中的控制器11的极性检测方法，如图7所示为该极性检测方法的流程示意图。所应说明的是，本申请中所述的极性检测方法并不以图7以及以下所述的具体顺序为限制。应当理解，本申请所述的极性检测方法中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。

步骤S1，控制驱动装置13带动测试夹具12移动以使得该测试夹具12上的各第一探针121以及各第二探针122分别与待测模组20中的各单体电池21接触，且每个所述单体电池21对应有一个所述第一探针121和一个所述第二探针122；

步骤S2，分别向所述第一探针121提供用于极性检测的检测电压，以及采集各所述第二探针122上的输出电压；

步骤S3，分别判断各所述输出电压的大小是否为预设值，若所述输出电压的大小为所述预设值，则判定所述单体电池21的极性安装正确。

在上述步骤S1-步骤S3中给出的极性检测方法中，能够实现对待测模组20的高效检测，同时还可确保检测结果的准确性。

详细地，在步骤S1中，使得测试夹具12上的各所述第一探针121以及各所述第二探针122与各单体电池21接触的方式有多种，可以是整体移动测试夹具12，也可以是仅移动第一探针121和第二探针122，还可以是二者同时移动等，本申请实施例在此不做限制。另外，可以理解的是，如图5(a)-图5(c)所示，根据单体电池21的结构的不同，对于一个单体电池21，所述第一探针121和所述所述第二探针122可以分别位于所述单体电池21的两侧，也可以是如图4所示位于单体电池21的同侧，如同时位于正极侧210或同时位于负极侧211，本申请实施例在此不做限制。

进一步地，步骤S12和步骤S13中的检测电压的大小可根据实际需求进行设定，如，所述检测电压可以为，但不限于5V等。所述预设值的大小根据检测电压的大小或所述单体电池21的实际结构进行灵活实际，本实施例在此不做限制。

另外，根据所述单体电池21的结构的不同，步骤步骤S13的实际实施过程有所差别，例如，作为一种实施方式，假设各所述单体电池21的正极侧210的壳体为金属壳体2100、负极侧211的壳体为非金属壳体2110时，且对于每个所述单体电池21，当所述检测电压为高电平，所述第一探针121以及与该第一探针121对应的第二探针122位于所述单体电池21的正极侧210时，那么步骤S13中所述的分别判断各所述输出电压的大小是否为预设值的步骤，可以包括：分别判断各所述输出电压是否为高电平。

作为另一种实施方式，假设各所述单体电池21的正极侧210的壳体为金属壳体2100、负极侧211的壳体为非金属壳体2110时，且对于每个所述单体电池21，当所述检测电压为高电平，所述第一探针121以及与该第一探针121对应的第二探针122位于所述单体电池21的负极侧211时，那么步骤S13中所述的分别判断各所述输出电压的大小是否为预设值的步骤，可以包括：分别判断各所述输出电压是否为低电平。

具体地，假设单体电池21的正确安装状态为与第一探针121和第二探针122接触的壳体为采用金属材料制成的金属壳体2100(正极侧210)时，所述控制器11为所述第一探针121提供的检测电压为高电平(如+5v)，那么，只有当控制器11采集到的第二探针122上的输出电压也为高电平时，则可判定对应的单体电池21极性安装正确；反之，若所述控制器11为所述第一探针121提供的检测电压为高电平(如+5v)，而采集到的第二探针122上的输出电压为低电平，则说明与第一探针121和第二探针122接触的壳体为非金属的，则判定对应的单体电池21极性安装错误。

另外，假设单体电池21的正确安装状态为与第一探针121和第二探针122接触的壳体为非金属材料制成的非金属壳体2110(负极侧211)时，所述控制器11为所述第一探针121提供的检测电压为高电平(如+5v)，那么，只有当控制器11采集到的第二探针122上的输出电压也为低电平时，则可判定对应的单体电池21安装正确，反之，若所述控制器11为所述第一探针121提供的检测电压为高电平(如+5v)，而采集到的第二探针122上的输出电压也为高电平，则说明与第一探针121和第二探针122接触的壳体为金属，则判定对应的单体电池21安装错误。

进一步地，在实际实施时，为快速提醒工作人员对存在问题的待测模组20进行重新安装或问题修正，因此，作为一种实施方式，所述控制器11中还可预设有各所述第二探针122的编号，所述极性检测方法还可包括：当存在大小不为预设值的输出电压时，根据该输出电压对应的第二探针122的编号信息生成报警信号，控制报警器15根据该报警信号进行极性安装错误报警。此外，所述控制器11还可控制所述显示器16对存在错误的单体电池21的数量和位置进行显示等，本实施例在此不做限制。

进一步地，如图8所示，由于不同的电池模组的模组类型可能不同，如“……-+-+-+-+-+……”，或“……+-+-+-+-+-……”等，因此，在执行步骤S1之前，所述极性检测方法还可以包括步骤S4和步骤S5，以获取待测模组20的模组类型，具体如下。

步骤S4，控制所述类型信息获取装置14获取所述待测模组20的模组类型信息；

步骤S5，根据所述模组类型信息将所述测试夹具12上的部分探针记为第一探针121以及将剩余探针记为第二探针122，且所述第一探针121与所述第二探针122一一对应。

详细地，假设所述模组类型信息中包括模组类型为……-+-+-+-+-+……”时，所述控制器11选取与该模组类型匹配的测试程序，以将所述测试夹具12上的探针分别记为用于输入检测电压的第一探针121，以及将剩余的部分探针记为用于反馈输出电压的第二探针122，进而实现基于确定好的第一探针121和第二探针122执行上述步骤S1-步骤S3。

综上所述，在本申请实施例给出的极性检测设备10和方法中，基于电池模组中各单体电池21的正极侧210和负极侧211的壳体的导电特性的不同，来检测电池模组中的各单体电池21的极性安装是否正确，以提高电池模组的检测效率和检测结果的准确性，进而避免现有技术中由于人工排查带来的排查失误的问题，降低电池模组检测成本。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种极性检测设备，其特征在于，用于检测待测模组中的各单体电池的安装极性，所述极性检测设备包括：

控制器；

测试夹具，该测试夹具上设置有多个第一探针以及与该第一探针一一对应的多个第二探针，其中，所述测试夹具与所述控制器连接；

驱动装置，用于与所述控制器和所述测试夹具分别连接，以在所述控制器的控制下带动所述测试夹具移动，使得各所述第一探针以及各所述第二探针分别与所述待测模组中的各单体电池接触，且每个单体电池对应有一个所述第一探针和一个所述第二探针，对于每个所述单体电池，所述第一探针以及与该第一探针对应的第二探针位于所述单体电池的同一侧；

所述控制器还用于为各所述第一探针提供检测电压、采集各所述第二探针上的输出电压，以及根据采集到的各所述第二探针上的输出电压对各所述单体电池进行极性检测以判断各所述单体电池的安装是否正确。

2.根据权利要求1所述的极性检测设备，其特征在于，各所述第一探针之间的相对位置以及各所述第二探针之间的相对位置与待测模组中的各单体电池之间的相对位置相同。

3.根据权利要求1所述的极性检测设备，其特征在于，各所述单体电池的正极处的壳体为金属壳体、负极处的壳体为非金属壳体。

4.根据权利要求1所述的极性检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括与所述控制器连接的类型信息获取装置；

其中，所述类型信息获取装置用于获取所述待测模组的模组类型信息并发送至所述控制器，所述控制器还用于根据接收到的模组类型信息将所述测试夹具上的部分探针记为第一探针，以及将剩余的探针记为第二探针。

5.根据权利要求4所述的极性检测设备，其特征在于，所述待测模组上设置有类型标签，所述类型信息获取装置包括扫码枪。

6.根据权利要求1所述的极性检测设备，其特征在于，所述极性检测设备还包括报警器和显示器，所述报警器和所述显示器分别与所述控制器连接；

其中，所述控制器还用于在检测到所述待测模组中存在极性安装错误的单体电池时，控制所述报警器进行报警，以及控制所述显示器对极性安装错误的单体电池的位置或/和数量进行显示。

7.一种极性检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-6中任一项所述的极性检测设备中的控制器，所述极性检测方法包括：

控制驱动装置带动测试夹具移动以使得该测试夹具上的各第一探针以及各第二探针分别与待测模组中的各单体电池接触，且每个所述单体电池对应有一个所述第一探针和一个所述第二探针；

分别向所述第一探针提供用于极性检测的检测电压，以及采集各所述第二探针上的输出电压；

分别判断各所述输出电压的大小是否为预设值，若所述输出电压的大小为所述预设值，则判定所述单体电池的极性安装正确。

8.根据权利要求7所述的极性检测方法，其特征在于，各所述单体电池的正极处的壳体为金属壳体、负极处的壳体为非金属壳体，所述分别判断各所述输出电压的大小是否为预设值的步骤，包括：

对于每个所述单体电池，当所述检测电压为高电平，且所述第一探针以及与该第一探针对应的第二探针位于所述单体电池的正极侧时，分别判断各所述输出电压是否为高电平；或者

对于每个所述单体电池，当所述检测电压为高电平，且所述第一探针以及与该第一探针对应的第二探针位于所述单体电池的负极侧时，分别判断各所述输出电压是否为低电平。

9.根据权利要求7所述的极性检测方法，其特征在于，所述控制器中预设有各所述第二探针的编号，所述极性检测方法还包括：

当存在大小不为所述预设值的输出电压时，根据该输出电压对应的第二探针的编号信息生成报警信号，控制报警器根据该报警信号进行极性安装错误报警。

10.根据权利要求7所述的极性检测方法，其特征在于，所述极性检测设备还包括类型信息获取装置，在执行控制驱动装置带动测试夹具移动以使得该测试夹具上的各第一探针以及各第二探针分别与待测模组中的各单体电池接触的步骤之前，所述极性检测方法还包括：

控制所述类型信息获取装置获取所述待测模组的模组类型信息；

根据所述模组类型信息将所述测试夹具上的部分探针记为第一探针以及将剩余探针记为第二探针，且所述第一探针与所述第二探针一一对应。

Images