CN113030746A - 一种锂电池危险性测试系统 - Google Patents

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王双全
宋扬
张向倩
张会光
金满平
霍明甲
张
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Chemical Registration Center Of Emergency Management Department
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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Chemical Registration Center Of Emergency Management Department
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables

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Abstract

本发明公开了一种锂电池危险性测试系统，包括直流稳压电源模块、电子负载模块、电池内阻测试模块、计算机控制模块和防爆模块，直流稳压电源模块与电子负载模块相连，直流稳压电源模块、电子负载模块和电池内阻测试模块均与计算机控制模块相连。该锂电池危险性测试系统能同时完成锂电池的过度充电测试、正常充放电测试和强制放电测试，而且能完成多达20个锂电池的同时测试，相对于现有技术来说，不需要一个个的进行锂电池测试，节约了仪器的占地空间，方便试验人员操作，缩短试验时间，提高试验的精准性和重复性。

Description

一种锂电池危险性测试系统
技术领域
本发明涉及锂电池测试领域，具体涉及一种锂电池危险性测试系统。
背景技术
为满足锂电池的货物运输要求，锂电池货物通过铁路、海运、空运运输之前必须通过联合国《关于危险货物运输的建议书试验和标准手册Rev.6/Amend.1》所列测试项目。其中，移动电源的过度充电和正常充电测试只能通过直流稳压电源进行，普通的充放电仪对移动电源无法充电，市售直流稳压电源只有单通道，一次只能对一块电池充电，标准要求对8-10块电池进行过充电测试，试验周期过长。强制放电测试只能通过直流稳压电源与电子负载组合临时搭建强制放电测试系统。每次测试要手动调节接入测试电路的电子负载的电阻，操作误差大，不利于试验结果的准确性和重复性。
强制放电测试要求测试两种不同充放电测试周期的20节电芯。每一节电芯的内阻不同，因而要保证每次测试电路的初始电流均为同一个值，每次测试都要测试电芯内阻，然后根据计算调节电子负载接入电路的电阻值，测试繁琐，耗费时间长，测试准确度不稳定，重复性差。用直流稳压电源、电子负载搭建的临时测试装置，每套装置每次只能测试1节电芯，装置的占地面积大、试验周期长给测试带来严重的负担。
发明内容
针对现有的进行锂电池测试时存在的测试繁琐、耗时长等问题，本发明提供了一种锂电池危险性测试系统。
本发明采用以下的技术方案：
一种锂电池危险性测试系统，能同时完成锂电池的过度充电测试、正常充放电测试和强制放电测试。
优选地，包括直流稳压电源模块、电子负载模块、电池内阻测试模块、计算机控制模块和防爆模块，直流稳压电源模块与电子负载模块相连，直流稳压电源模块、电子负载模块和电池内阻测试模块均与计算机控制模块相连。
优选地，所述直流稳压电源模块包括多个直流稳压电源，直流稳压电源能为锂电池提供稳定的直流电压。
优选地，所述电子负载模块包括多个可调节电阻，每个可调节电阻与一个直流稳压电源相连，可调节电阻为锂电池提供可调节的负载。
优选地，所述电池内阻测试模块包括多个电池内阻测试器，电池内阻测试器与锂电池一一对应连接，电池内阻测试器能对锂电池的阻值进行测试。
优选地，所述计算机控制模块能够设置直流稳压电源的工作电压，能够获取电池内阻测试模块测试的阻值，能够调节可调节电阻的阻值。
优选地，所述防爆模块包括防爆箱，防爆箱内能放置多个锂电池。
优选地，锂电池进行过度充电测试和正常充电测试时，锂电池与直流稳压电源的连接方式为并联，即锂电池的正极与直流稳压电源的正极相连，锂电池的负极与直流稳压电源的负极相连。
优选地，锂电池进行强制放电测试时，直流稳压电源通过可调节电阻与锂电池串联在一起。
优选地，每个直流稳压电源模块有20个直流稳压电源，每个电子负载模块有20个可调节电阻。
本发明具有的有益效果是：
本发明提供的锂电池危险性测试系统，能同时完成锂电池的过度充电测试、正常充放电测试和强制放电测试，而且能完成多达20个锂电池的同时测试，相对于现有技术来说，不需要一个个的进行锂电池测试，节约了仪器的占地空间，方便试验人员操作，缩短试验时间，提高试验的精准性和重复性。
附图说明
图1为锂电池危险性测试系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
结合图1，一种锂电池危险性测试系统，能同时完成锂电池的过度充电测试、正常充放电测试和强制放电测试。
锂电池危险性测试系统包括直流稳压电源模块1、电子负载模块2、电池内阻测试模块3、计算机控制模块4和防爆模块5。
直流稳压电源模块与电子负载模块相连，直流稳压电源模块、电子负载模块和电池内阻测试模块均与计算机控制模块相连。
直流稳压电源模块包括多个直流稳压电源，直流稳压电源能为锂电池提供稳定的直流电压。
电子负载模块包括多个可调节电阻，每个可调节电阻与一个直流稳压电源相连，当锂电池接入系统中，可调节电阻可为锂电池提供可调节的负载。
电池内阻测试模块包括多个电池内阻测试器，电池内阻测试器与锂电池一一对应连接，电池内阻测试器能对锂电池的阻值进行测试。
计算机控制模块能够设置直流稳压电源的工作电压，能够获取电池内阻测试模块中的电池内阻测试器测试的锂电池的阻值，并能够根据测试需求调节可调节电阻的阻值。
计算机控制模块可获取锂电池的初始最大电流，获取方式为人员手动输入或数据库调取等。
防爆模块包括防爆箱，防爆箱内能放置多个锂电池。
防爆箱中的锂电池通过导线6等连接装置与测试系统相连。
实施例1
当锂电池进行过度充电测试和正常充电测试时，电子负载模块不接入测试系统，锂电池与直流稳压电源的连接方式为并联，即锂电池的正极与直流稳压电源的正极相连，锂电池的负极与直流稳压电源的负极相连。计算机控制模块根据测试需求设定直流稳压电源的电压。
当进行正常放电测试时，电子负载模块接入测试系统。
实施例2
锂电池进行强制放电测试时，直流稳压电源通过可调节电阻与锂电池串联在一起。
计算机控制模块根据测试需求设置直流稳压电源的测试电压，设置需要的最大初始放电电流，设置测试运行时间等。计算机控制模块根据电池内阻测试器测试的锂电池的电阻值，计算需要的可调节电阻的阻值，计算公式为：
Figure BDA0002334884230000031
从而保证系统达到测试需要的最大初始放电电流。
待测试结束，关闭测试系统。过度充电测试和强制放电测试需要观察被测试电池在试验过程中和试验后7天内有无解体和起火。
实施例3
每个直流稳压电源模块有20个直流稳压电源，每个电子负载模块有20个可调节电阻，防爆箱内有20个锂电池，电池内阻测试器有20个，并与锂电池一一对应连接。
一款待测试锂离子电池完全放电后电压为2.75V，规格书中额定容量为2500mAh，最大放电电流7.5A，测试内阻为60毫欧，设置直流稳压电源输出电压为12.0V；
Figure BDA0002334884230000032
计算机控制模块控制可调节电阻的阻值为1906.7毫欧，试验放电时间等于电池额定容量除以最大放电电流为20min。
实施例4
一款待测试锂离子电池完全放电后电压为2.5V，规格书中额定容量为3250mAh最大放电电流4.875A，测试内阻70毫欧，设置直流稳压电源输出电压为12.0V；
Figure BDA0002334884230000041
计算机控制模块控制可调节电阻的阻值为2904.4毫欧，试验放电时间等于电池额定容量除以最大放电电流为40min。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，能同时完成锂电池的过度充电测试、正常充放电测试和强制放电测试。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，包括直流稳压电源模块、电子负载模块、电池内阻测试模块、计算机控制模块和防爆模块，直流稳压电源模块与电子负载模块相连，直流稳压电源模块、电子负载模块和电池内阻测试模块均与计算机控制模块相连。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，所述直流稳压电源模块包括多个直流稳压电源，直流稳压电源能为锂电池提供稳定的直流电压。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，所述电子负载模块包括多个可调节电阻，每个可调节电阻与一个直流稳压电源相连，可调节电阻为锂电池提供可调节的负载。
5.根据权利要求2所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，所述电池内阻测试模块包括多个电池内阻测试器，电池内阻测试器与锂电池一一对应连接，电池内阻测试器能对锂电池的阻值进行测试。
6.根据权利要求4所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，所述计算机控制模块能够设置直流稳压电源的工作电压，能够获取电池内阻测试模块测试的阻值，能够调节可调节电阻的阻值。
7.根据权利要求2所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，所述防爆模块包括防爆箱，防爆箱内能放置多个锂电池。
8.根据权利要求3所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，锂电池进行过度充电测试和正常充电测试时，锂电池与直流稳压电源的连接方式为并联，即锂电池的正极与直流稳压电源的正极相连，锂电池的负极与直流稳压电源的负极相连。
9.根据权利要求4所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，锂电池进行强制放电测试时，直流稳压电源通过可调节电阻与锂电池串联在一起。
10.根据权利要求4所述的一种锂电池危险性测试系统，其特征在于，每个直流稳压电源模块有20个直流稳压电源，每个电子负载模块有20个可调节电阻。
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