CN114740380A - 电池性能测试方法及电池性能测试装置 - Google Patents

电池性能测试方法及电池性能测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电池性能测试方法及电池性能测试装置，包括：通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差；其中，待测试电池模组置于上液冷板和下液冷板之间在预设温差下，每循环一个测试周期，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取当前测试周期待测试电池模组的容量和直流内阻；在多个测试周期后，基于每个测试周期得到的测试电池模组的容量和直流内阻，以及测试电池模组的初始容量和初始直流内阻，确定待测试电池模组的性能。本发明能够在不同温差下对电池模组进行测试，操作简便，且测试结果更加准确。

Description

电池性能测试方法及电池性能测试装置
技术领域
本发明涉及电池系统技术领域，尤其是涉及一种电池性能测试方法及电池性能测试装置。
背景技术
随着节能环保意识的增强，锂离子电池的应用范围越来越广，尤其是新能源汽车领域。对于电池模组，由于单体电池制程中环境、设备本身的误差等因素，锂离子电池在电压、容量、内阻以及自放电等方面会表现出一定的差异性，同时，由于电池模组不同区域散热能力不同，因此会导致电模组内产生温差，而且温差会导致电池性能衰减、寿命下降和电池安全问题。因此，在电池模组正式投入使用之前需要对电池模组的性能进行测试。现有的测试方法通常是借助建模软件等模拟锂离子动力电池在整车中的充电放电情况，从而对锂离子动力电池的性能进行评估。但是，现有的方法操作复杂，测试得到的数据准确性较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池性能测试方法及电池性能测试装置，能够在不同温差下对电池模组进行测试，操作简便，且测试结果更加准确。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种电池性能测试方法，包括：通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差；其中，待测试电池模组置于上液冷板和下液冷板之间在预设温差下，每循环一个测试周期，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取当前测试周期待测试电池模组的容量和直流内阻；其中，一个测试周期为对待测试电池模组进行预设次数的充放电操作测试的周期；在多个测试周期后，基于每个测试周期得到的测试电池模组的容量和直流内阻，以及测试电池模组的初始容量和初始直流内阻，确定待测试电池模组的性能。
在一种实施方式中，待测试电池模组包括至少一个电池模块，方法还包括：在预设温差下，每循环一个测试周期，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取与上液冷板连接的第一电池模块以及与下液冷板连接的第二电池模块当前测试周期的容量和直流内阻；在多个测试周期后，基于每个测试周期得到的每个电池模块的容量和直流内阻，确定电池模块的性能。
在一种实施方式中，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取与上液冷板连接的第一电池模块以及与下液冷板连接的第二电池模块当前测试周期的容量和直流内阻，包括：对待测试电池模组进行容量标定，获取第一电池模块和第二电池模块的电压值；基于第一电池模块和的电压值、预先确定的SOC-OCV曲线和待测试电池模组的容量，确定第一电池模块和第二电池模块当前测试周期的容量。
在一种实施方式中，第一电池模块的电压值包括：第一满电电压值和第一放电电压值，第二电池模块的电压值包括：第二满电电压值和第二放电电压值；基于第一电池模块和第二电池模块的电压值、预先确定的SOC-OCV曲线和待测试电池模组的容量，确定第一电池模块和第二电池模块当前测试周期的容量，包括：基于第一满电电压值、第一放电电压值以及预先确定的SOC-OCV曲线，分别确定第一电池模块的第一满电容量和第一放电容量，以及基于第二满电电压值、第二放电电压值以及预先确定的SOC-OCV曲线，分别确定第二电池模块的第二满电容量和第二放电容量；基于待测试电池模组的容量、第一满电容量和第一放电容量，确定第一电池模块当前测试周期的容量，以及基于待测试电池模组的容量、第二满电容量和第二放电容量，确定第二电池模块当前测试周期的容量。
在一种实施方式中，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取与上液冷板连接的第一电池模块以及与下液冷板连接的第二电池模块当前测试周期的容量和直流内阻，包括：对待测试电池模组进行直流内阻测试，获取第一电池模块放电开始时刻的第一初始电压值和放电结束时刻的第一结束电压值，以及第二电池模块放电开始时刻的第二初始电压值和放电结束时刻的第二结束电压值；基于第一初始电压值、第一结束电压值和直流内阻测试的测试电流，确定第一电池模块的直流内阻，以及基于第二初始电压值、第二结束电压值和测试电流，确定第二电池模块的直流内阻。
在一种实施方式中，通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差，还包括：获取充放电机采集到的待测试电池模组的工作信号；基于工作信号确定待测试电池模组的工况；通过改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，控制上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到工况对应的预设温差。
在一种实施方式中，通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差，还包括：获取待测试电池模组的温度；基于温度，通过改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，控制上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到预设温差。
第二方面，本发明实施例提供了一种电池性能测试装置，装置采用第一方面提供的任一项的电池性能测试方法进行电池性能测试，包括：充放电机和液冷冷却单元，液冷冷却单元包括：上液冷板和下液冷板；其中，充放电机与待测试电池模组相连接，待测试电池模组置于上液冷板和下液冷板之间；液冷冷却单元通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差；充放电机用于在预设温差下，对待测试电池模组进行预设次数的充放电测试，以确定待测试电池模组的性能。
在一种实施方式中，液冷冷却单元还包括：相互连接的控制器和液冷组件，液冷组件包括：动力泵和换热器；充放电机还用于采集待测试电池模组的工作信号，并将控制信号发送至控制器；其中，控制信号是基于工作信号得到的；控制器用于接收控制信号，并将控制信号发送至液冷组件，以通过液冷组件控制上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到预设温差。
在一种实施方式中，电池性能测试装置还包括：温度采集线；上液冷板和下液冷板上设置有温度采集点，其中，上液冷板的温度采集点和下液冷板的温度采集点的位置是对称的；温度采集线与温度采集点和充放电机相连接，用于将采集待测试电池模组的温度。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的上述电池性能测试方法及电池性能测试装置，首先，通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组(置于上液冷板和下液冷板之间)达到预设温差；然后，在预设温差下，每循环一个测试周期(对待测试电池模组进行预设次数的充放电操作测试的周期)，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取当前测试周期待测试电池模组的容量和直流内阻；最后，在多个测试周期后，基于每个测试周期得到的测试电池模组的容量和直流内阻，以及测试电池模组的初始容量和初始直流内阻，确定待测试电池模组的性能。上述方法能够通过改变上液冷板和下液冷板的温度，营造不同的待测试电池模组内电芯间的温差，从而测试温差对电池模组性能的影响，操作简单，同时能够真实模拟电池模组内存在温差导致电池性能衰减的情况，使得测试结果更加准确。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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一种电池性能测试方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种电池性能测试示意图；
图3为本发明实施例提供的一种容量与测试次数之间的关系图；
图4为本发明实施例提供的一种DCR与测试次数之间的关系图；
图5为本发明实施例提供的一种不同老化时刻的电池模块容量保持率示意图；
图6为本发明实施例提供的一种一种不同老化时刻的电池模块DCR变化示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电池性能测试装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种电池性能测试装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种上液冷板的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种液冷冷却单元的结构示意图。
图标：
10-充放电机；20-液冷冷却单元；201-上液冷板；202-下液冷板；30-温度采集线；40-支撑架；50-汇流排；60-隔热组件；70-泡棉；2011-第一进液口；2012-第一流道区域；2013-第一非流道区域；2014-第一出液口；80-螺纹孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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。
随着节能环保意识的增强，锂离子电池的应用范围越来越广，尤其是随着新能源汽车的普及，纯电动汽车的电池性能衰减、电池寿命下降、电池安全问题越来越凸显出来，成为行业及社会范围内广泛关注的话题。电池使用寿命方面，整车制造商对电池系统提出了8年或12万公里的质保期限或者更高的要求。
电池系统或电池包一般由多个电池模组串联构成，其中每个电池模组又由多个电池模块串并联组成。由于单体电池制程中环境、设备本身的误差等因素，锂离子电池在电压、容量、内阻以及自放电等方面会表现出一定的差异性，即电池本身的一致性差异是引起电池内温度差异的一个因素；其次，对于大型电池模组而言，由于其带电量较大，体积能量密度相对较高，因此这种电池模组较差的散热问题就会凸显出来，电池包内不同区域散热能力不同，也是产生温差一个主要因素。众所周知，电池包内电池温度不均是引起电池性能衰减、寿命下降和电池安全问题的重要原因。长时间过大的温差将导致电池一致性能差异变大，从而导致电池包性能衰减，影响续航里程、寿命及整车能量消耗，而完全依赖热管理系统消除电池包内温度差异是不现实的，且会造成能量的浪费。
目前，电池厂商通过解析整车的运行工况数据，借助建模软件等模拟锂离子动力电池在整车中的充电放电情况，得到不同温度和倍率电池循环寿命的测试数据和不同温度及电池日历寿命的测试数据，来评估锂离子动力电池是否满足整车的质保要求。但是，不仅操作复杂，且测试得到的数据准确性较低。
基于此，本发明实施例提供的一种电池性能测试方法及电池性能测试装置，能够在不同温差下对电池模组进行测试，操作简便，且测试结果更加准确。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种电池性能测试方法进行详细介绍，该方法可以由电池性能测试装置执行，参见图1所示的一种电池性能测试方法的流程图，示意出该方法主要包括以下步骤S101至步骤S103：
步骤S101：通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差；其中，待测试电池模组置于上液冷板和下液冷板之间。
参见图2所示的电池性能测试装置，以待测试电池模组为2P3S简易模组为例，即待测试电池模组包括3个电池模块，每个电池模块包括2个电芯(即2P模块)，将3个电池模块分别记为1#模块、2#模块和3#模块，1#模块、2#模块、3#模块分别至于简易模组的上层、中层和下层，简易模组置于上液冷板和下液冷板之间，将简易模组的正负端连接到充放电机上，利用温度采集线分别采集1#模块和3#模快的温度，温度采集点应设置在1#模块和3#模快的相同位置。
在一种实施方式中，可以通过改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，使上液冷板和下液冷板达到预设的温度，从而使待测试电池模组产生预设温差。具体的，电池在不同工况电流和不同荷电状态(State of Charge，SOC)下的产热不通，因此温度差是指该工况下温度的最大值与最小值的差值，具体可以预先通过仿真软件对某一工况下的待测试电池模组进行充放电模拟，得到该工况下待测试电池模组的最高温度和最低温度的预设温差；或者，可以在测试前，预先对待测试电池模组进行多次充放电操作，将待测试电池模组的温度稳定时的最高温度和最低温度的差值作为预设温差。
步骤S102：在预设温差下，每循环一个测试周期，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取当前测试周期待测试电池模组的容量和直流内阻。
在一种实施方式中，在上液冷板和下液冷板之间形成预设温差后，通过充放电机对待测试电池模组循环进行充放电操作，并重复多个测试周期，其中，一个测试周期为对待测试电池模组进行预设次数的充放电操作测试的周期，具体的一个测试周期可以进行100次充放电操作测试，并在测试周期之后，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取当前测试周期待测试电池模组的容量和直流内阻，即每循环100次充放电操作测试，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试。
步骤S103：在多个测试周期后，基于每个测试周期得到的测试电池模组的容量和直流内阻，以及测试电池模组的初始容量和初始直流内阻，确定待测试电池模组的性能。
在一种实施方式中，可以在循环测试之前，先对待测试模组进行容量标定、SOC-OCV标定和直流内阻测试，得到待测试电池模组的初始容量、SOC-OCV曲线和初始直流内阻，并且结合每个老化时刻的容量和直流内阻(Directive Current Resistance，DCR)(即每个测试周期结束后获取到的容量和直流内阻)，分别绘制如图3所示的一种容量与测试次数之间的关系图，以及如图4所示的一种DCR与测试次数之间的关系图，进而分析待测试电池模组的容量变化和直流内阻变化情况，确定待测试电池模组的性能。例如：假设图3示意的是待测试电池模组的温度为45℃，预设温差为8℃时，不同测试次数下的待测试电池模组的容量衰减情况，同时假设在该液冷条件下电池寿命需要大于1000周，那么可以将待测试电池模组衰减至80％初始容量时的循环次数与1000周进行对比，可以发现该待测试电池模组在45℃下，8℃温差条件下循环寿命符合要求。
本发明实施例提供的上述电池性能测试方法，能够通过改变上液冷板和下液冷板的温度，营造不同的待测试电池模组内电芯间的温差，从而测试温差对电池模组性能的影响，操作简单，同时能够真实模拟电池模组内存在温差导致电池性能衰减的情况，使得测试结果更加准确。
在一种实施方式中，待测试电池模组包括至少一个电池模块，本发明实施例提供的测试方法不仅可以测试整个待测试电池模组的性能，还可以利用SOC和OCV一一对应的特点，基于待测试电池模组容量，计算出不同老化时刻待测试电池模组内不同电池模块或电芯的容量衰减情况，基于此，本发明实施例还包括以下步骤1至步骤2：
步骤1：在预设温差下，每循环一个测试周期，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取与上液冷板连接的第一电池模块以及与下液冷板连接的第二电池模块当前测试周期的容量和直流内阻。
在一种实施方式中，在测试周期之后，对待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试时，还可以同时获取电池模块的容量和直流内阻，对电池模块的性能进行测试，主要包括对与上液冷板连接的第一电池模块以及与下液冷板连接的第二电池模块的性能进行测试，以图2为例，第一电池模块即为1#模块，第二电池模块即为3#模块，具体包括通过容量标定获取电池模块的容量以及通过直流内阻测试获取电池模块的直流内阻两种情况，以下分别对两种情况进行介绍：
(一)通过容量标定获取电池模块的容量
首先，对待测试电池模组进行容量标定，获取第一电池模块和第二电池模块的电压值。
具体的，第一电池模块的电压值包括：第一满电电压值和第一放电电压值，第二电池模块的电压值包括：第二满电电压值和第二放电电压值。在每个测试周期之后，对待测试电池模组进行容量标定时，将待测试电池模组满充电至上限截止电压，搁置1h后，获取1#模块的第一满电电压值，记作V1满，以及3#模块的第二满电电压值，记作V3满；然后将待测试电池模组放电至下限截止电压，记录待测试电池模组的放电容量Q，搁置1h后，获取1#模块的第一放电电压值，记作V1空，以及3#模块的第二放电电压值，记作V3空。
然后，基于第一电池模块和第二电池模块的电压值、预先确定的SOC-OCV曲线和待测试电池模组的容量，确定第一电池模块和第二电池模块当前测试周期的容量。
在一种实施方式中，确定第一电池模块和第二电池模块当前测试周期的容量具体包括：
(1)基于第一满电电压值、第一放电电压值以及预先确定的SOC-OCV曲线，分别确定第一电池模块的第一满电容量和第一放电容量，以及基于第二满电电压值、第二放电电压值以及预先确定的SOC-OCV曲线，分别确定第二电池模块的第二满电容量和第二放电容量。
具体的，在将待测试电池模组满充电至上限截止电压，搁置1h后，根据预先确定的SOC-OCV曲线得到满电时刻1#模块的第一满电容量，记作SOC1满，以及3#模块的第二满电容量，记作SOC3满；并在将待测试电池模组放电至下限截止电压，搁置1h后，根据预先确定的SOC-OCV曲线得到空点时刻1#模块的第一放电容量，记作SOC1空，以及3#模块的第二放电容量，记作SOC3空。
(2)基于待测试电池模组的容量、第一满电容量和第一放电容量，确定第一电池模块当前测试周期的容量，以及基于待测试电池模组的容量、第二满电容量和第二放电容量，确定第二电池模块当前测试周期的容量。
在一种实施方式中，可以根据不同时刻待测试电池模组的容量以及初始时刻的SOC-OCV曲线，依次类推得到待测试电池模组内不同模块在不同老化时刻的容量。具体的，按照以下公式计算第一电池模块(1#模块)当前测试周期的容量Q1：Q1＝Q/(SOC1满-SOC1空)，按照以下公式计算第二电池模块(3#模块)当前测试周期的容量Q3：Q3＝Q/(SOC3满-SOC3空)。
(二)通过直流内阻测试获取电池模块的直流内阻
首先，对待测试电池模组进行直流内阻测试，获取第一电池模块放电开始时刻的第一初始电压值和放电结束时刻的第一结束电压值，以及第二电池模块放电开始时刻的第二初始电压值和放电结束时刻的第二结束电压值。
具体的，对待测试电池模组进行直流内阻测试，测试电流为I，在放电开始时刻，获取1#模块的第一初始电压值，记作V1初始，以及3#模块的第二初始电压值，记作V3初始；并在放电结束时刻，获取1#模块的第一结束电压值，记作V1结束，以及3#模块的第二结束电压值，记作V3结束。
然后，基于第一初始电压值、第一结束电压值和直流内阻测试的测试电流，确定第一电池模块的直流内阻，以及基于第二初始电压值、第二结束电压值和测试电流，确定第二电池模块的直流内阻。
具体的，按照以下公式计算第一电池模块(1#模块)的直流内阻DCR1：DCR1＝(V1初始-V1结束)/I，以及按照以下公式计算第二电池模块(3#模块)的直流内阻DCR3：DCR3＝(V3初始-V3结束)/I。
步骤2：在多个测试周期后，基于每个测试周期得到的每个电池模块的容量和直流内阻，确定电池模块的性能。
在一种实施方式中，可以绘制如图5所示的一种不同老化时刻的电池模块容量保持率示意图，得到不同温度条件下电池的容量衰减情况；可以绘制如图6所示的一种不同老化时刻的电池模块DCR变化示意图，得到不同温度条件下电池的DCR变化情况。
考虑到不同工况下电池模组的温差也会不同，对于上述步骤S101，即，在通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差时，还可以采用包括但不限于以下方式实现：首先，获取充放电机采集到的待测试电池模组的工作信号；然后，基于工作信号确定待测试电池模组的工况；最后，通过改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，控制上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到工况对应的预设温差。
在一种实施方式中，充放电机可以能够通过识别待测试电池模组的工作信号(诸如电压信号、电流信号和温度信号等)，控制液冷组件的开启与关闭。具体的，充放电机可以根据采集到的电压信号、电流信号和温度信号等，识别出待测电池模组的工况(包括：充电工况、放电工况和搁置工况)，动力泵和换热器采用电子控制阀，充放电机将识别到的工况和相应的控制信号发送至控制器，控制动力泵和换热器开启或关闭。
具体包括以下三种情况：(1)充放电机识别电流信号、电压信号，确定当前为充电工况时，释放指令给动力泵和散热器，启动冷却组件，第一液冷组件和第二液冷组件分别给上液冷板和下液冷板提供预先标定好的充电工况对应的进液口液体的温度和流量，从而改变上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到充电工况对应的预设温差；(2)充放电机识别电流信号、电压信号，当识别到电流为0A时，则表明当前处于搁置工况，此时，充放电机释放指令给动力泵和散热器，启动冷却组件，直至待测试电池模组温度达到规定的试验温度±2℃范围内，关闭冷却组件；(3)充放电机识别电流信号、电压信号，确定当前为放电工况时，释放指令给动力泵和散热器，启动冷却组件，第一液冷组件和第二液冷组件分别给上液冷板和下液冷板提供预先标定好的放电工况对应的进液口液体的温度和流量，从而改变上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到放电工况对应的预设温差。需要说明的是，上液冷板和下液冷板液口液体的温度和流量的设定值，可根据实际测试工况的冷却效果进行设置，以是否达到预设温度为准，在此不做限定。
进一步，考虑到在测试过程中，由于待测试电池模组温度的变化，可能会导致温差与预设温差不同，因此为了提高测试结果的准确性，在通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差时，还可以采用包括但不限于以下方式实现：首先，获取待测试电池模组的温度；然后，基于温度，通过改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，控制上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到预设温差。
在一种实施方式中，以图2所示为例，可以利用温度采集线分别采集1#模块和3#模快的温度，温度采集点应设置在1#模块和3#模快的相同位置，温度采集点的温度能够反映模块温度的平均水平或通过BMS修正后能够反映电芯温度即可。具体的，可以根据采集到的温度值确定与预设温差之间温度差，然后改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，进而改变上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到预设温差。
综上所述，本实施例提供的电池性能测试装置，(1)操作简便，通过改变上液冷板和下液冷板进液口液体的温度和流量，可较容易地营造不同的电芯间温度差，并在一定工况电流下对简易模组进行循环测试；通过分析温差对简易模组的性能影响，从而实现模拟温差对电池包性能影响的评估分析；(2)装配简单，占用空间资源较少，可根据实际需要，调整测试中模块的串并联数量及结构，使其更贴合实际状态，消除串并联耦合因素对模组内电芯循环寿命的影响，使得测试结果更加翔实；(3)简易模组内模块间采用具有一定弹性的隔热材料，可以极大的降低模块间的热传递，提高测试结果的准确性。(4)同时不仅可用于测试温差对电池模组或电池模块性能的影响，还可以用于不同温度下电池模组的循环寿命测试，从而能够有效地减少测试资源，提升测试效率。
对于前述实施例提供的电池性能测试方法，本发明实施例还提供了一种电池性能测试装置，参见图7所示的一种电池性能测试装置的结构示意图，该装置可以包括以下部分：充放电机10和液冷冷却单元20，液冷冷却单元20包括：上液冷板201和下液冷板202；其中，充放电机10与待测试电池模组相连接，待测试电池模组置于上液冷板201和下液冷板202之间；液冷冷却单元20通过控制上液冷板201和下液冷板202的温度使待测试电池模组达到预设温差；充放电机10用于在预设温差下，对待测试电池模组进行预设次数的充放电测试，以确定待测试电池模组的性能。
本发明实施例提供的上述电池性能测试装置，通过改变上液冷板和下液冷板的温度，营造不同的待测试电池模组内电芯间的温差，从而测试温差对电池模组性能的影响，操作简单；同时能够真实模拟电池模组内存在温差导致电池性能衰减的情况，使得测试结果更加准确。
进一步，参见图8所示，在图7的基础上，该装置还包括：温度采集线30、支撑架40、汇流排50、隔热组件60、泡棉70、螺栓(未示出)、螺母(未示出)。
具体的，上液冷板201和下液冷板202上设置有温度采集点，其中，上液冷板的温度采集点和下液冷板的温度采集点的位置是对称的。温度采集线30与温度采集点和充放电机10相连接，用于将采集待测试电池模组的温度。在具体应用中，温度采集线30的采集点端可以为小球或者薄片，本实施例中可以一直保留温度采集线30，实时采集待测试电池模组的温度；同时，由于温度采集线30容易使电池模组的电芯受力不均，长久存在对后续电池性能产生影响，因此，也可以在采集温度标定某一特定工况下的温差后，去除温度采集线30。
在一种实施方式中，上液冷板201和下液冷板202设置在支撑架40上，上液冷板201距下液冷板202的高度可根据待测电池模组的实际高度进行快速调节，以满足不同需求。参见图9所示的一种上液冷板的结构示意图，上液冷板201包括：第一进液口2011、第一流道区域2012、第一非流道区域2013和第一出液口2014，第一非流道区域2013设置有多个螺纹孔80。与图9类似，下液冷板202包括：第二进液口、第二流道区域、第二非流道区域和第二出液口，第二非流道区域设置有多个螺纹孔；上液冷板201的螺纹孔80与下液冷板202的螺纹孔80数量相同且位置对称。在具体应用中，上液冷板201和下液冷板202的螺纹孔80均匀分布，螺纹孔80的数量大于等于6，通过螺栓和螺母可以将上液冷板201和下液冷板202进行锁紧并施加一定的力，具体可以通过扭矩大小可读的扭力扳手调节所施扭矩的大小，使多个螺母的旋紧的力矩一致，从而使待测试电池模组的电芯能够均匀受力，有效的模拟电芯在整车内整个生命周期的真实受力状态，使得测试数据更加翔实。
在一种实施方式中，待测试电池模组可以包括多个电池模块，电池模块之间可以通过汇流排50进行连接，具体的汇流排50可以采用铜排，从而消除串并联耦合因素对电池循环寿命的影响，使得测试结果更加翔实；同时，为了减少电池模块之间的热传递，在电池模块之间设置了隔热组件60，隔热组件60具有一定的弹性，可以是云母片或者气凝胶等；此外，一个电池模块可能包括多个电芯，为了减少电芯之间的热传递，可以在电芯之间设置泡棉70，隔热组件60和泡棉70既能够避免电芯之间的热传递，又能模拟电芯真实的应用场景，进一步提高了测试结果的准确性。
进一步，液冷冷却单元20还包括：相互连接的控制器和液冷组件，液冷组件包括：动力泵203(诸如电子水泵)和换热器204。其中，液冷组件包括第一液冷组件和第二液冷组件，分别与上液冷板201和下液冷板202相连接，第一液冷组件和第二液冷组件又分别与控制器相连接。以上液冷板为例，参见图10所示，动力泵的一端与上液冷板的第一进液口连接，另一端与换热器连接，换热器的另一端则与上液冷板的第一出液口连接。需要说明的是，图10仅为示意性的，具体连接顺序可与图10不同。
考虑到不同工况下电池模组的温差也会不同，因此本实施例中，充放电机还用于采集待测试电池模组的工作信号，将控制信号发送至控制器；控制器用于接收控制信号，并将控制信号发送至液冷组件，以通过液冷组件控制上液冷板和下液冷板的温度，使待测试电池模组达到预设温差。在一种实施方式中，充放电机可以能够通过识别待测试电池模组的工作信号(诸如电压信号、电流信号和温度信号等)，控制液冷组件的开启与关闭。具体的，充放电机可以根据采集到的电压信号、电流信号和温度信号等，识别出待测电池模组的工况(包括：充电工况、放电工况和搁置工况)，动力泵和换热器采用电子控制阀，充放电机将识别到的工况和相应的控制信号发送至控制器，控制动力泵和换热器开启或关闭。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池性能测试方法，其特征在于，包括：
通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差；其中，所述待测试电池模组置于所述上液冷板和所述下液冷板之间；
在所述预设温差下，每循环一个测试周期，对所述待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取当前测试周期所述待测试电池模组的容量和直流内阻；其中，所述一个测试周期为对所述待测试电池模组进行预设次数的充放电操作测试的周期；
在多个测试周期后，基于每个所述测试周期得到的所述测试电池模组的容量和直流内阻，以及所述测试电池模组的初始容量和初始直流内阻，确定所述待测试电池模组的性能。
2.根据权利要求1所述的电池性能测试方法，其特征在于，所述待测试电池模组包括至少一个电池模块，所述方法还包括：
在所述预设温差下，每循环一个测试周期，对所述待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取与所述上液冷板连接的第一电池模块以及与所述下液冷板连接的第二电池模块当前测试周期的容量和直流内阻；
在多个测试周期后，基于每个所述测试周期得到的每个所述电池模块的容量和直流内阻，确定所述电池模块的性能。
3.根据权利要求2所述的电池性能测试方法，其特征在于，对所述待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取与所述上液冷板连接的第一电池模块以及与所述下液冷板连接的第二电池模块当前测试周期的容量和直流内阻，包括：
对所述待测试电池模组进行容量标定，获取所述第一电池模块和所述第二电池模块的电压值；
基于所述第一电池模块和所述的电压值、预先确定的SOC-OCV曲线和所述待测试电池模组的容量，确定所述第一电池模块和所述第二电池模块当前测试周期的容量。
4.根据权利要求3所述的电池性能测试方法，其特征在于，所述第一电池模块的电压值包括：第一满电电压值和第一放电电压值，所述第二电池模块的电压值包括：第二满电电压值和第二放电电压值；
基于所述第一电池模块和所述第二电池模块的电压值、预先确定的SOC-OCV曲线和所述待测试电池模组的容量，确定所述第一电池模块和所述第二电池模块当前测试周期的容量，包括：
基于所述第一满电电压值、所述第一放电电压值以及预先确定的SOC-OCV曲线，分别确定所述第一电池模块的第一满电容量和第一放电容量，以及基于所述第二满电电压值、所述第二放电电压值以及预先确定的SOC-OCV曲线，分别确定所述第二电池模块的第二满电容量和第二放电容量；
基于所述待测试电池模组的容量、所述第一满电容量和所述第一放电容量，确定所述第一电池模块当前测试周期的容量，以及基于所述待测试电池模组的容量、所述第二满电容量和所述第二放电容量，确定所述第二电池模块当前测试周期的容量。
5.根据权利要求2所述的电池性能测试方法，其特征在于，对所述待测试电池模组进行容量标定和直流内阻测试，获取与所述上液冷板连接的第一电池模块以及与所述下液冷板连接的第二电池模块当前测试周期的容量和直流内阻，包括：
对所述待测试电池模组进行直流内阻测试，获取所述第一电池模块放电开始时刻的第一初始电压值和放电结束时刻的第一结束电压值，以及所述第二电池模块放电开始时刻的第二初始电压值和放电结束时刻的第二结束电压值；
基于所述第一初始电压值、所述第一结束电压值和所述直流内阻测试的测试电流，确定所述第一电池模块的直流内阻，以及基于所述第二初始电压值、所述第二结束电压值和所述测试电流，确定所述第二电池模块的直流内阻。
6.根据权利要求1所述的电池性能测试方法，其特征在于，通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差，还包括：
获取充放电机采集到的所述待测试电池模组的工作信号；
基于所述工作信号确定所述待测试电池模组的工况；
通过改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，控制所述上液冷板和所述下液冷板的温度，使所述待测试电池模组达到所述工况对应的预设温差。
7.根据权利要求1所述的电池性能测试方法，其特征在于，通过控制上液冷板和下液冷板的温度使待测试电池模组达到预设温差，还包括：
获取所述待测试电池模组的温度；
基于所述温度，通过改变上液冷板和下液冷板的进液口液体的流量和温度，控制所述上液冷板和所述下液冷板的温度，使待测试电池模组达到预设温差。
8.一种电池性能测试装置，其特征在于，所述装置采用权利要求1至7任一项所述的电池性能测试方法进行电池性能测试，包括：充放电机和液冷冷却单元，所述液冷冷却单元包括：上液冷板和下液冷板；其中，所述充放电机与待测试电池模组相连接，所述待测试电池模组置于所述上液冷板和所述下液冷板之间；
所述液冷冷却单元通过控制所述上液冷板和所述下液冷板的温度使所述待测试电池模组达到预设温差；
所述充放电机用于在所述预设温差下，对所述待测试电池模组进行预设次数的充放电测试，以确定所述待测试电池模组的性能。
9.根据权利要求8所述的电池性能测试装置，其特征在于，所述液冷冷却单元还包括：相互连接的控制器和液冷组件，所述液冷组件包括：动力泵和换热器；
所述充放电机还用于采集所述待测试电池模组的工作信号，并将控制信号发送至所述控制器；其中，所述控制信号是基于所述工作信号得到的；
所述控制器用于接收所述控制信号，并将所述控制信号发送至所述液冷组件，以通过所述液冷组件控制所述上液冷板和所述下液冷板的温度，使待测试电池模组达到预设温差。
10.根据权利要求8所述的电池性能测试装置，其特征在于，所述电池性能测试装置还包括：温度采集线；所述上液冷板和所述下液冷板上设置有温度采集点，其中，所述上液冷板的温度采集点和所述下液冷板的温度采集点的位置是对称的；所述温度采集线与所述温度采集点和所述充放电机相连接，用于将采集所述待测试电池模组的温度。
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