CN114156604B - 电池测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池测试用转接片及电池测试系统，其中，电池测试用转接片包括转接片本体，该转接片本体的一端设有用于和电压采样线连接的第一连接部，另一端设有用于和电流采样线连接的第二连接部；于转接片本体上设有靠近第一连接部设置的第三连接部，该第三连接部用于和电池极柱连接，且在第二连接部和第三连接部之间设有弯折部，该弯折部能够承接外力弯折而使转接片本体的两端呈预设角度。本发明的电池测试用转接片，能够有效减小引入电压采集回路中的阻抗，从而可减小分压，进而能够提高对电池测试结果的准确性；另外，通过设置弯折部，可便于转接片本体与电池和采样线之间的连接。

Description

电池测试系统

技术领域

本发明涉及电池测试技术领域，特别涉及一种电池测试系统。

背景技术

目前，随着电池技术的不断发展，电池作为供电能源应用于社会生产和生活的各方面，而低劣的产品和不当的设计和应用均可能会出现起火、甚至爆炸等安全事故。因此，通过需要对电池作出性能测试、模拟运输、安全性及可靠性等评价，其中，电池的电性能和安全特性评价大多需要对电池以指定的电流进行充电或者放电到相应的电压或截止条件。

一般测试时，大多使用是将电流线与电压采集线通过锁螺栓的方式，将电池与充放电设备相连，然后再进行充放电的测试，直至达到电池指定电压或者截至条件。但是，此方式采集的电压是采集回路中的负载电压，而不是电池的开路电压，当回路中存在电流时，负载电压与开路电压会存在压差。此压差是回路中除电池所产生内阻以外的线路电阻所造成的，特别是在大电流的回路中，这个影响越明显。例如，HPPC(Hybrid PulsePowerCharacteristic，混合功率脉冲特性))的测试将会导致DCR(也即直流内阻)测试值比实际值偏大，而安全测试中的过充与过放，如果以电压作为截至条件也会提前达到，从而影响电池的评价效果。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电池测试系统，其可提高对电池测试结果的准确性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电池测试系统，包括转接片本体，所述转接片本体的一端设有用于和电压采样线连接的第一连接部，另一端设有用于和电流采样线连接的第二连接部，并于所述转接片本体上设有靠近所述第一连接部设置的第三连接部，所述第三连接部用于和电池极柱连接，且在所述第二连接部和所述第三连接部之间设有弯折部，所述弯折部能够承接外力弯折而使所述转接片本体的两端呈预设角度。

进一步的，所述第一连接部为设于所述转接片本体上的通孔或夹子。

进一步的，所述第二连接部为设于所述转接片本体上的锁紧孔，所述锁紧孔能够与外部紧固件配合而锁紧所述电流采样线。

进一步的，所述锁紧孔的孔径不小于通孔所述的孔径。

进一步的，所述第三连接部为设于所述转接片本体上的焊接孔。

进一步的，所述转接片本体由铜或铝制成。

进一步的，所述转接片本体包括主体，所述主体的一端设有向自身一侧延伸的连接耳，所述第一连接部设于所述连接耳上；

所述第三连接部设于所述主体设有所述连接耳的一端，所述第二连接部相对于所述第三连接部设于所述主体的另一端。

进一步的，所述主体和/或所述连接耳呈矩形。

进一步的，所述主体和/或所述连接耳的角部倒圆角设置。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的电池测试系统，通过将用于和电压采样线连接的第一连接部设在转接片本体的一端，并使得用于和电极柱连接的第三连接部靠近第一连接部设置，能够有效减小引入电压采集回路中的阻抗，从而可减小分压，进而能够提高对电池测试结果的准确性；另外，通过设置弯折部，可便于转接片本体与电池和采样线之间的连接，从而可便于操作。

此外，所述电池测试系统还包括充放电设备，以及如上所述的转接片本体；

其中，所述转接片本体为两个，两个所述转接片本体通过所述第三连接部分别与所述电池的正极柱和负极柱连接，且两个所述转接片本体的所述第一连接部分别与所述充放电设备的电压采样线连接，两个所述转接片本体的所述第二连接部分别与所述充放电设备的电流采样线连接。

本发明所述的电池测试系统，通过采用如上所述的转接片本体连接电压导线和电流导线对电池进行测试，能够有效提高对电池测试结果的准确性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的转接片本体的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的转接片本体折弯状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的示意A、B在转接片本体的位置的示意图；

图4为本发明实施例所述的不同电流强度下的脉冲曲线；

图5为本发明实施例所述的充电测试曲线图。

附图标记说明：

1、主体；11、焊接孔；12、锁紧孔；

2、连接耳；21、通孔；

K、折弯部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”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，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种电池测试系统，其包括转接片本体，该转接片本体的一端设有用于和电压采样线连接的第一连接部，另一端设有用于和电流采样线连接的第二连接部。另外，于转接片本体上设有靠近第一连接部设置的第三连接部，该第三连接部用于和电池极柱连接，且在第二连接部和第三连接部之间设有弯折部，该弯折部能够承接外力弯折而使转接片本体的两端呈预设角度。

本发明的电池测试系统，通过将用于和电压采样线连接的第一连接部设在转接片本体的一端，并使得用于和电极柱连接的第三连接部靠近第一连接部设置，能够有效减小引入电压采集回路中的阻抗，从而可减小分压，进而能够提高对电池测试结果的准确性；另外，通过设置弯折部，可便于转接片本体与电池和采样线之间的连接，从而可便于操作。

基于如上整体结构，本实施例的电池转接片的一种示例性结构如图1中所示，其中，图1中的虚线示意的是折弯部K的边界，另外，为更好地说明，图2中示出了电池转接片弯折后的一种示意图。其中，作为一种具体的实施方式，转接片本体可由铜或铝制成，并包括主体1，主体1的一端设有向自身一侧延伸的连接耳2。前述第一连接部即设于连接耳2上，而第三连接部设于主体1设有连接耳2的一端(也即图1状态下所示的左端)，第二连接部则相对于第三连接部设于所述主体1的另一端(也即图1状态下所示的右端)。

此外，为便于加工制造，作为一种可行的实施方式，本实施例的主体1和连接耳2均呈矩形，且主体1和连接耳2的角部均倒圆角设置，以防止划伤测试人员。而且，第一连接耳2的长度和宽度均小于主体1的宽度。另外，需要说明的是，主体1和连接耳2除了均设成图1中所示的矩形，亦可仅将主体1或连接耳2设成矩形，还可将主体1和连接耳2设置为其他形状，也就是说，本实施例中对转接片本体的形状不作具体限定。

作为一种可行的实施方式，如图1和图2中所示，前述第一连接部具体为设于连接耳2上的通孔21，如此可将电压采集缠绕在该通孔21内，而实现转接片本体和电压采集线之间的连接。而且，作为一种优选的实施方式，通孔21为圆孔，如此可防止割伤电压采集线。当然，除了将通孔21设为圆孔，亦可将其设为矩形孔、三角形孔或其他多边形孔，甚至还可设为其他不规则的孔，但需要将通孔21相邻两个侧壁的连接处倒圆角设置，以防止割伤电压采集线。另外，第一连接部除了采用通孔21，亦可为夹设于连接耳2上的夹子，并具体可采用鳄鱼夹。

仍由图1和图2中所示，本实施例的第二连接部具体为设于主体1上的锁紧孔12，该锁紧孔12能够与外部紧固件配合而锁紧电流采样线。其中，本实施例的锁紧孔12也为圆孔，且作为一种具体的实施方式，锁紧孔12的孔径不小于上述通孔21的孔径。具体使用时，可采用螺栓穿过锁紧孔12而将本实施例的电池用转接片和电流采样线锁定到一起。

本实施例的第三连接部具体为设于主体1上的焊接孔11，该焊接孔11用于和电池的极柱对正，并与极柱焊接相连。其中，作为一种可行的实施方式，本实施例的焊接孔11也为圆孔，其与电池极柱的形状适配设置，可提高本电池用转接片和电池极柱之间的焊接牢固性。而需要说明的是，除了将焊接孔11设为圆孔，亦可设为矩形、三角形或其他形状的孔。

除此以外，本实施例的电池测试系统，还包括充放电设备，以及如上所述的转接片本体。

其中，转接片本体为两个，两个转接片本体通过第三连接部分别与电池的正极柱和负极柱连接，且两个转接片本体的第一连接部分别与充放电设备的电压采样线连接，两个转接片本体的第二连接部分别与充放电设备的电流采样线连接。

也就是说，两个转接片本体的焊接孔11分别与电池的正极柱和负极柱相连，而充放电设备的电压采样线分别缠绕在两个转接片本体中的通孔21中，两个锁紧孔12则分别通过螺栓与充放电设备的电流采样线连接。

以下结合图3中所示，给出一种具体实施例，以说明采用本实施例的电池用转接片用于电池性能测试相较于现有技术可提高对电池测试结果的准确性。

具体来讲，以对图3中A位置采集的电压定义为基准点V0，并将该V0与本实施例的电池测试系统采集的电压的差值定义为V1，另外，以V0与对图3中对B位置采集的电压差值定义为V2，可得到图4中所示的不同电流强度下的脉冲曲线，且该图4中实线表示电流I，虚线表示V1，点划线表示V2。

由图4中可知，V1与V2在任何环境下的电压偏差方向始终相反。而且，在放电时，由于采用本电池测试系统引入的阻抗较小，所以采集的电池电压高于V0，所以V1为负值，而V2为正值。而在充电时，由于采用本电池测试系统引入的阻抗较小，所以采集的电池电压低于V0，所以V1为正值，而V2为负值。

而且，结合于电池DCR的计算公式：

放电DCR＝ΔU/I＝(Uocv-Ux)/I＝(Uocv-(U0-IR))/I≥(Uocv-U0)/I

充电DCR＝ΔU/I＝(Ux-Uocv)/I＝((Uo+IR)-Uocv)/I≥(U0-Uocv)/I

其中，Uocv为脉冲前电池的开路电压，Ux为脉冲结束电压，U0为电池电压，R为测试回路中的电阻。

由上述公式可知，由于本实施例的测试回路中的R均小于采集位置A和位置B处时测试回路中的电阻，因此，无论在充电还是放电状态下得到的点DCR值均偏小，因而，本实施例的电池测试系统能够有效提高脉冲测试时的电压采集精度，从而可提高对电池性能测试的准确性。

另外，仍由图4中所示，当电流强度越大，电压差呈现的负偏差现象越大，也即说明对大电流的改善效果更为明显。

此外，结合图5中所示的电池充电测试曲线，实线表示电流I，虚线表示的V3为采集图3中B位置测试时绘制的电压与时间之间的曲线图，点划线表示的V4采用本电池测试系统绘制的电压与时间之间的曲线图。整个测试划分为两个阶段，第一阶段为前期的静置阶段，静态电压的采集相同无差异，然后进入第二个充电阶段，V3与V4呈现出明显的差异，而且前期的差异较大，后期随着充电的进行差异趋于稳定。

此时若采用V3作为电压截至条件，工步将提前跳转。若处于过充的临界电压点，测试将更容易通过，即将不符合标准要求的产品误判为合格品；若作为保护的限制条件，将提前启动保护，不能很好的发挥产品的性能；若是进行容量测试，充电时间缩短则会存在测试结果低于实际的容量，影响性能评价。

基于以上整体描述，通过采用本实施例的电池测试系统，能够有效提高脉冲测试时对电压的采集精度，从而可提高对电池性能评价的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池测试系统，其特征在于：包括转接片本体，所述转接片本体的一端设有用于和电压采样线连接的第一连接部，另一端设有用于和电流采样线连接的第二连接部，并于所述转接片本体上设有靠近所述第一连接部设置的第三连接部，所述第三连接部用于和电池极柱连接，且在所述第二连接部和所述第三连接部之间设有弯折部，所述弯折部能够承接外力弯折而使所述转接片本体的两端呈预设角度；

还包括充放电设备，以及所述的转接片本体；

其中，所述转接片本体为两个，两个所述转接片本体通过所述第三连接部分别与所述电池的正极柱和负极柱连接，且两个所述转接片本体的所述第一连接部分别与所述充放电设备的电压采样线连接，两个所述转接片本体的所述第二连接部分别与所述充放电设备的电流采样线连接；

所述电池测试系统的测试结果的分析步骤如下：

步骤一，将所述转接片本体位置A的电压定义为基准点V0，再将V0与所述电池测试系统采集的电压的差值定义为V1，以V0与所述转接片本体位置B的电压差值定义为V2，得到不同电流强度下的脉冲曲线；

步骤二，结合电池DCR的计算公式：

放电DCR＝ΔU/I＝(Uocv-Ux)/I＝(Uocv-(U0-IR))/I≥(Uocv-U0)/I充电DCR＝ΔU/I＝(Ux-Uocv)/I＝((Uo+IR)-Uocv)/I≥(U0-Uocv)/I其中，Uocv为脉冲前电池的开路电压，Ux为脉冲结束电压，U0为电池电压，R为测试回路中的电阻；

步骤三：结合步骤一所得的脉冲曲线和步骤二的计算公式得到充电和放电状态下的DCR，对所述电池测试系统测得的电压和电流进行分析；

步骤四：通过将带检测电池的静置阶段和充电阶段的采集的电压、电流以及时间的数值，将所述转接片本体位置B的电压与时间之间的曲线图定义为V3，将所述电池测试系统绘制的电压与时间之间的曲线图定义为V4，对V3和V4与时间的关系进行分析。

2.根据权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：

所述第一连接部为设于所述转接片本体上的通孔(21)或夹子。

3.根据权利要求2所述的电池测试系统，其特征在于：

所述第二连接部为设于所述转接片本体上的锁紧孔(12)，所述锁紧孔(12)能够与外部紧固件配合而锁紧所述电流采样线。

4.根据权利要求3所述的电池测试系统，其特征在于：

所述锁紧孔(12)的孔径不小于通孔(21)所述的孔径。

5.根据权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：

所述第三连接部为设于所述转接片本体上的焊接孔(11)。

6.根据权利要求1所述的电池测试系统，其特征在于：

所述转接片本体由铜或铝制成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池测试系统，其特征在于：

所述转接片本体包括主体(1)，所述主体(1)的一端设有向自身一侧延伸的连接耳(2)，所述第一连接部设于所述连接耳(2)上；

所述第三连接部设于所述主体(1)设有所述连接耳(2)的一端，所述第二连接部相对于所述第三连接部设于所述主体(1)的另一端。

8.根据权利要求7所述的电池测试系统，其特征在于：

所述主体(1)和/或所述连接耳(2)呈矩形。

9.根据权利要求8所述的电池测试系统，其特征在于：

所述主体(1)和/或所述连接耳(2)的角部倒圆角设置。