CN110596613A - 一种锂电池老化工具及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池老化工具及其检测方法，包括老化工具外壳，所述老化工具外壳的外表面嵌入固定有通信指示灯、按键一、按键二、按键三和显示屏，所述老化工具外壳的内部嵌入固定有老化设备连接模块、放电模块、充电模块、通信模块、显示模块、和老化工具外壳，所述老化工具外壳上安装有充电器，所述按键一、按键二和按键三通过导线与按键模块电连接，所述显示模块通过导线与显示屏电连接。本发明单板可脱机使用，可根据不同电池的电压，电流，放电时间值来计算电池的充放电曲线，根据安培法来计算电池的容量，每个单板又可作为独立的通道，多板并接，且与计算机相连接，组成全新的一套多通道老化系统。该老化工具具有独立性和群体性。

Description

一种锂电池老化工具及其检测方法
技术领域
本发明涉及电池老化检测技术领域，具体为一种锂电池老化工具及其检测方法。
背景技术
目前的老化工具大多使用的是时间控制，即设定时间通过继电器自动断开设备，来达到节省工力的目的，但这种设备无法设定其他老化参数，例如PACK的充放电电压，电流，初始容量等，也无法得到老化后的电芯容量，还有一种是在一个电路板上集成了多个通道，通过转接使用PC来控制老化的方法，这种方法，过于局限性，不能单通道独立运行，即使只运行老化一个老化电池设备，也需要占有一台PC设备，且所有通道的电池必须集中于一处方便PC操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池老化工具及其检测方法，具备既可独立脱机工作，也可多台并接计算机进行云操作的优点，解决了使用大型设备既昂贵，又无法批量生产老化，而用简易设备又无法自动跳转和计算容量，还需人工干预生产效率极低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池老化工具及其检测方法，包括充电器、通信指示灯、老化设备连接模块、放电模块、充电模块、通信模块、显示模块、显示屏、老化工具外壳和按键模块，所述老化工具外壳的外表面嵌入固定有通信指示灯、按键一、按键二、按键三和显示屏，所述老化工具外壳的内部嵌入固定有老化设备连接模块、放电模块、充电模块、通信模块、显示模块、和老化工具外壳，所述老化工具外壳上安装有充电器，充电器通过导线与充电模块电连接，所述按键一、按键二和按键三通过导线与按键模块电连接，所述显示模块通过导线与显示屏电连接。
一种锂电池老化检测方法，包括单机模式和多机连接模式：
选择单机模式进行操作：
步骤一：充电模块可根据待老化的电池的总电压降，选用相对应压降的充电器；
步骤二：通过按键模块设置，长按老化工具按键二5秒，进入设置状态，此时显示屏显示“SET”，通过短按按键一和按键三分别输入充电截止电压，充电截止电流、电池的静置时间和放电截止电压的预设值，然后通过按键二对输入值进行保存；
步骤三：接好充电器和放电大功率电阻器后，上电工作，老化设备则会根据存储到内存的设定值自动对需要老化的电池进行充电，当电池达到设定的充电截止电压和截止电流时，老化设备将自动跳转到下一步静置状态，充放电过程中传质和传荷都有极化，导致电压偏高，静置能消除极化，减少极化电压，使电池电压达到平衡；
步骤四：显示屏上显示根据存储的静置时间值每一分钟减1进行时间显示，当静置时间显示为0后，老化设备将跳转到放电阶段，电池通过老化设备对放电大功率电阻器进行放电，此时老化设备会通过放电的电流和放电的时间，通过安时计量法(即Q＝I*T)对电池的容量进行累计计算，当电池的电压低于保存的设定放电截止电压后，老化设备则结束容量计算且转入静置状态，根据存储的静置时间值每一分钟减1，直到时间值为0后结束静置状态后保存电池容量值，并根据存储的出厂电池电压值将电池电压充到设定电压后结束老化步骤，从始至终人工只需要预先输入老化参数，老化参数为电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，其他均有老化设备自行操作，无需人工干预；
选择多机连接模式进行操作：
步骤一：通过通信模块和PC机连接，多台老化设备可以连到通信总线上；
步骤二：PC机根据通信总线上不同老化设备的ID号，获取相应的信息，PC机可以根据相应的ID号，将直接设定电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，发送给对应ID的老化板；
步骤三：老化板上电工作，老化板工作步骤和脱机版一致，老化板实时发送当时的操作步骤给PC机，PC机通过从老化设备端实时发送来的工步、电压、电流、电池的放电时间，放电时间为放电阶段开始到结束所需要的时间，以秒计算，通过安时计量法(即Q＝I*T)计算电池容量，所述工步为充电阶段、放电阶段和静置阶段，多机连接较单机连接，还可以将电池SN码，实时数据信息统一归类，导出长久保存，实时数据为电压、电流、静置时间和实时时间，从始至终人工只需要预先输入老化参数，老化参数为电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，其他均有老化设备自行操作，无需人工干预。
优选的，所述老化工具外壳上开设有放电负载连接孔，且放电负载连接孔与内置的放电模块电连接。
优选的，所述老化工具外壳上开设有需老化的设备连接孔，需老化的设备连接孔与内置的老化设备连接模块电连接。
优选的，所述通信模块采用的通信协议为CAN通信协议或WIFI通信协议。
优选的，所述静置时间值设定方式为：长按5秒按键二进入设置，短按按键二进入静置时间界面“SET”，按按键三，每按一次加1分钟，最大值为60分钟，键入时间参考值后，按按键二保存，时间参考值以电路板上的时钟芯片为基准，获取到每一分钟为减一，将静置时间的输入值减一。具体时钟芯片的工作原理，请参考芯片规格书。
优选的，所述放电电流根据I＝U/R，U为电池的总电压降，R是放电大功率电阻器的的阻值，电流的大小，可以根据选用不同的电阻器来选择，选定的电流不能超过最大60A设计值。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：老化工具则每个工具具有独立的MCU操作单元，单板可脱机使用，可根据不同电池的电压，电流，放电时间值来计算电池的充放电曲线，根据安培法来计算电池的容量，每个单板又可作为独立的通道，多板并接，且与计算机相连接，组成全新的一套多通道老化系统。该老化工具具有独立性和群体性，通过使用该老化工具，对生产电池进行老化操作时生产效率有明显的提高，而且节省了购买大型设备的所需的财力和充放电设备繁琐操作所需的人力。
附图说明
图1为本发明老化工具结构示意图；
图2为本发明多台联机老化工作概括图；
图3为本发明老化工作流程图。
图中：1、充电器；2、通信指示灯；3、老化设备连接模块；4、放电模块；5、充电模块；6、通信模块；7、显示模块；8、显示屏；9、老化工具外壳；10、按键模块；11、按键三；12、按键二；13、按键一。
具体实施方式
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。
实施例1：
请参阅图1和3，本发明提供一种锂电池老化工具及其检测方法技术方案：一种锂电池老化工具及其检测方法，包括充电器1、通信指示灯2、老化设备连接模块3、放电模块4、充电模块5、通信模块6、显示模块7、显示屏8、老化工具外壳9和按键模块10，其特征在于：所述老化工具外壳9的外表面嵌入固定有通信指示灯2、按键一13、按键二12、按键三11和显示屏8，所述老化工具外壳9的内部嵌入固定有老化设备连接模块3、放电模块4、充电模块5、通信模块6、显示模块7、和老化工具外壳9，所述老化工具外壳9上安装有充电器1，充电器1通过导线与充电模块5电连接，所述按键一13、按键二12和按键三11通过导线与按键模块10电连接，所述显示模块7通过导线与显示屏8电连接。
一种锂电池老化检测方法，单机模式：
选择单机模式进行操作：
步骤一：充电模块5可根据待老化的电池的总电压降，选用相对应压降的充电器1。
步骤二：通过按键模块10设置，老化工具按键二12长按5秒，进入设置状态，此时显示屏8显示“SET”，通过短按按键一13和按键三11分别输入充电截止电压，充电截止电流、电池的静置时间和放电截止电压的预设值，然后通过按键二12对输入值进行保存。
步骤三：接好充电器1和放电大功率电阻器后，上电工作，老化设备则会根据存储到内存的设定值自动对需要老化的电池进行充电，当电池达到设定的充电截止电压和截止电流时，老化设备将自动跳转到下一步静置状态，充放电过程中传质和传荷都有极化，导致电压偏高，静置能消除极化，减少极化电压，使电池电压达到平衡。
步骤四：显示屏8上显示根据存储的静置时间值每一分钟减1进行时间显示，当静置时间显示为0后，老化设备将跳转到放电阶段，电池通过老化设备对放电大功率电阻器进行放电，放电电流根据I＝U/R，U为电池的总电压降，R是放电大功率电阻器的的阻值，电流的大小，可以根据选用不同的电阻器来选择，选定的电流不能超过最大60A设计值，此时老化设备会通过放电的电流和放电的时间，通过安时计量法(即Q＝I*T)对电池的容量进行累计计算，当电池的电压低于保存的设定放电截止电压后，老化设备则结束容量计算且转入静置状态，长按5秒按键二12进入设置，短按按键二12进入静置时间界面“SET”，按按键三11，每按一次加1分钟，最大值为60分钟，键入时间参考值后，按按键二12保存，时间以电路板上的时钟芯片为基准，根据存储的静置时间值每一分钟减1，直到时间值为0后结束静置状态后保存电池容量值，并根据存储的出厂电池电压值将电池电压充到设定电压后结束老化步骤，从始至终人工只需要预先输入老化参数，老化参数为电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，其他均有老化设备自行操作，无需人工干预。
实施例2：
请参阅图1、图2和图3，本发明提供一种锂电池老化工具及其检测方法技术方案：一种锂电池老化工具及其检测方法，包括充电器1、通信指示灯2、老化设备连接模块3、放电模块4、充电模块5、通信模块6、显示模块7、显示屏8、老化工具外壳9和按键模块10，其特征在于：所述老化工具外壳9的外表面嵌入固定有通信指示灯2、按键一13、按键二12、按键三11和显示屏8，所述老化工具外壳9的内部嵌入固定有老化设备连接模块3、放电模块4、充电模块5、通信模块6、显示模块7、和老化工具外壳9，所述老化工具外壳9上安装有充电器1，充电器1通过导线与充电模块5电连接，所述按键一13、按键二12和按键三11通过导线与按键模块10电连接，所述显示模块7通过导线与显示屏8电连接。
一种锂电池老化检测方法，多机连接模式：
选择多机连接模式进行操作：
步骤一：通过通信模块6和PC机连接，多台老化设备可以连到通信总线上。
步骤二：PC机根据通信总线上不同老化设备的ID号，获取相应的信息，PC机可以根据相应的ID号，将直接设定电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，发送给对应ID的老化板。
步骤三：老化板上电工作，老化板工作步骤和脱机版一致，老化板实时发送当时的操作步骤给PC机，PC机通过从老化设备端实时发送来的工步、电压、电流、电池和放电时间，放电时间为放电阶段开始到结束所需要的时间，以秒计算，通过安时计量法(即Q＝I*T)计算电池容量，工步为充电阶段、放电阶段和静置阶段，多机连接较单机连接，还可以将电池SN码，实时数据信息统一归类，导出长久保存，实时数据为电压、电流、静置时间和实时时间，从始至终人工只需要预先输入老化参数，老化参数为电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，其他均有老化设备自行操作，无需人工干预。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种锂电池老化工具，包括充电器(1)、通信指示灯(2)、老化设备连接模块(3)、放电模块(4)、充电模块(5)、通信模块(6)、显示模块(7)、显示屏(8)、老化工具外壳(9)和按键模块(10)，其特征在于：所述老化工具外壳(9)的外表面嵌入固定有通信指示灯(2)、按键一(13)、按键二(12)、按键三(11)和显示屏(8)，所述老化工具外壳(9)的内部嵌入固定有老化设备连接模块(3)、放电模块(4)、充电模块(5)、通信模块(6)、显示模块(7)、和老化工具外壳(9)，所述老化工具外壳(9)上安装有充电器(1)，充电器(1)通过导线与充电模块(5)电连接，所述按键一(13)、按键二(12)和按键三(11)通过导线与按键模块(10)电连接，所述显示模块(7)通过导线与显示屏(8)电连接。
2.一种锂电池老化检测方法，包括单机模式和多机连接模式：
选择单机模式进行操作：
步骤一：充电模块(5)可根据待老化的电池的总电压降，选用相对应压降的充电器(1)；
步骤二：通过按键模块(10)设置，老化工具按键二(12)长按5秒，进入设置状态，此时显示屏(8)显示“SET”，通过短按按键一(13)和按键三(11)分别输入充电截止电压，充电截止电流、电池的静置时间和放电截止电压的预设值，然后通过按键二(12)对输入值进行保存；
步骤三：接好充电器(1)和放电大功率电阻器后，上电工作，老化设备则会根据存储到内存的设定值自动对需要老化的电池进行充电，当电池达到设定的充电截止电压和截止电流时，老化设备将自动跳转到下一步静置状态；
步骤四：显示屏(8)上显示根据存储的静置时间值每一分钟减1进行时间显示，当静置时间显示为0后，老化设备将跳转到放电阶段，电池通过老化设备对放电大功率电阻器进行放电，此时老化设备会通过放电的电流和放电的时间，通过安时计量法对电池的容量进行累计计算，当电池的电压低于保存的设定放电截止电压后，老化设备则结束容量计算且转入静置状态，根据存储的静置时间值每一分钟减1，直到时间值为0后结束静置状态后保存电池容量值，并根据存储的出厂电池电压值将电池电压充到设定电压后结束老化步骤，从始至终人工只需要预先输入老化参数，老化参数为电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，其他均有老化设备自行操作，无需人工干预；
选择多机连接模式进行操作：
步骤一：通过通信模块(6)和PC机连接，多台老化设备可以连到通信总线上；
步骤二：PC机根据通信总线上不同老化设备的ID号，获取相应的信息，PC机可以根据相应的ID号，将直接设定电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，发送给对应ID的老化板；
步骤三：老化板上电工作，老化板工作步骤和脱机版一致，老化板实时发送当时的操作步骤给PC机，PC机通过从老化设备端实时发送来的工步、电压、电流、电池的放电时间，放电时间为放电阶段开始到结束所需要的时间，以秒计算，通过安时计量法计算电池容量，所述工步为充电阶段、放电阶段和静置阶段，多机连接较单机连接，还可以将电池SN码，实时数据信息统一归类，导出长久保存，实时数据为电压、电流、静置时间和实时时间，从始至终人工只需要预先输入老化参数，老化参数为电池的充电截止电压、充电截止电流、电池的静置时间、放电截止电压和出厂电压值，其他均有老化设备自行操作，无需人工干预。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池老化工具，其特征在于：所述老化工具外壳(9)上开设有放电负载连接孔，且放电负载连接孔与内置的放电模块(4)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池老化工具，其特征在于：所述老化工具外壳(9)上开设有需老化的设备连接孔，需老化的设备连接孔与内置的老化设备连接模块(3)电连接。
5.根据权利要求2所述的一种锂电池老化检测方法，其特征在于：所述通信模块(6)采用的通信协议为CAN通信协议或WIFI通信协议。
6.根据权利要求2所述的一种锂电池老化检测方法，其特征在于：所述静置时间值设定方式为：长按5秒按键二(12)进入设置，短按按键二(12)进入静置时间界面“SET”，按按键三(11)，每按一次加1分钟，键入时间参考值后，按按键二(12)保存，时间参考值以电路板上的时钟芯片为基准，获取到每一分钟为减一，将静置时间的输入值减一。
7.根据权利要求2所述的一种锂电池老化检测方法，其特征在于：所述放电电流根据I＝U/R，U为电池的总电压降，R是放电大功率电阻器的的阻值，电流的大小，可以根据选用不同的电阻器来选择，选定的电流不能超过最大60A设计值。
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