CN114914558A - 一种梯次电池容量的分拣方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种梯次电池容量的分拣方法及装置，具体涉及电池梯次利用领域，其技术方案是：包括将未充电的电池电芯依次分别放置到梯次电池容量的分拣装置当中；通过智能AC/DC以0.1C的充电电流把单体电芯a充到电压为3.6V，电流1A以下，充电过程中MCU控制器实时监控电池温度、电池端电压和充电电流，并将上述数据上报到云平台；通过智能DC/DC将充满的电芯a的容量以0.1C的放电倍率转入待测的空电芯b内，本发明的有益效果是：为大规模的梯次电池利用提供了一个最节能核容方案，核容过程中由MCU智能控制充电放电，实时检测充放电过程中的异常，并针对异常进行不同的保护及报警为安全生产提供了技术上的保障。

Description

一种梯次电池容量的分拣方法及装置
技术领域
本发明涉及电池梯次利用领域，具体涉及一种梯次电池容量的分拣方法及装置。
背景技术
梯次利用是指某一个已经使用过的产品已经达到原生设计寿命，再通过其他方法使其功能全部或部分恢复的继续使用过程，且该过程属于基本同级或降级应用的方式，“梯次利用”与“梯度利用、阶梯利用、降级使用”在概念上是基本一致的，但不能视为翻新使用。
现有技术存在以下不足：现有电池容量的测算方法多是用电池内阻的指标，及串联充放电等方法，上述方法存在容量测算不准，及测试过程中能源消耗较大的弊端。
因此，发明一种梯次电池容量的分拣方法及装置很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种梯次电池容量的分拣方法及装置，以解决现有电池容量的测算方法多是用电池内阻的指标，及串联充放电等方法，上述方法存在容量测算不准，及测试过程中能源消耗较大的弊端的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种梯次电池容量的分拣方法，具体包括以下步骤：
S1，将未充电的电池电芯依次分别放置到梯次电池容量的分拣装置当中；
S2，通过智能AC/DC以0.1C的充电电流把单体电芯a充到电压为3.6V，电流1A以下，充电过程中MCU控制器实时监控电池温度、电池端电压和充电电流，并将上述数据上报到云平台；
S3,通过智能DC/DC将充满的电芯a的容量以0.1C的放电倍率转入待测的空电芯b内，直至待测空电芯电压为3.6V，此过程中MCU控制器实时监控电芯的温度、电压、电流，并将上述数据上传至云平台，如果a电芯在放电过程中电压低于2.7V，但是b电芯并未充满，则开通对应的智能AC/DC补齐所差容量；
S4，重复上述第二步将b电池的容量转入c电池中，以此类推，直至到待测电池的最后一只，用恒流负载以0.1C的放电电流放至2.7V后自动终止放电；
S5，在充电与放电中，MCU记录待测电池单节的放电电流及时间，根据C＝I*H，自动计算出每节电芯的实际放电容量，上传至云平台，云平台把相应的数据发到条形码打印机，由条形码打印机打出条形码，贴在测试电芯上。
一种梯次电池容量的分拣装置，包括分拣盒体，所述分拣盒体的底端安装有底脚，所述分拣盒体底端的侧壁上设置有散热孔，所述分拣盒体的内部设置有放置槽，所述放置槽设有七组，相邻的两个所述放置槽之间通过隔板分隔开，靠近所述分拣盒体一端的一个放置槽中设置有单体电芯a，剩余的所述放置槽中依次设置有对应的空电芯b、电芯c、电芯d、电芯e、电芯f和电芯g，所述单体电芯a、空电芯b、电芯c、电芯d、电芯e、电芯f和电芯g的顶端均设置有导电块一和导电块二，每个所述放置槽的内壁上均安装有测温装置，所述分拣盒体顶端的侧壁上固定设置有输电部件，所述输电部件的一端连接有控制部件；
优选的，所述测温装置包括有温度传感器，所述温度传感器的一端连接有导热片。
优选的，所述输电部件包括有侧板一，所述侧板一的一侧壁上设置有滑槽，所述滑槽中滑动设置有滑块，所述滑块的一端底端安装有智能AC/DC和智能DC/DC，所述智能AC/DC的底端安装有电源导线三，所述智能DC/DC的底端安装有电源导线一和电源导线二，所述电源导线三的一端通过导电夹与单体电芯a顶端的导电块一固定，所述电源导线一的一端通过导电夹与单体电芯a顶端的导电块二固定，所述电源导线二的一端通过导电夹与空电芯b顶端的导电块一固定。
优选的，所述控制部件包括有MCU控制器，所述MCU控制器的顶端通过数据线连接有继电器本体，所述继电器本体的一端与分拣盒体的外壁固定连接，所述继电器本体与智能AC/DC、智能DC/DC电性连接。
优选的，所述分拣盒体外壁上的拐角处均设有圆弧倒角。
本发明的有益效果是：通过实际放电能准确核定单节电芯的容量为梯次电芯的模组组合方式提供准确的数据支撑，在节省核容过程中的电能损耗，核容过程中只有第一只电池及个别单体较差的电池会从电网中获取电能，其他的电芯的核容过程除DCDC损耗外无额外的电能损耗，为大规模的梯次电池利用提供了一个最节能核容方案，核容过程中由MCU智能控制充电放电，实时检测充放电过程中的异常，并针对异常进行不同的保护及报警为安全生产提供了技术上的保障，并且核容过程中的数据全部上传云平台，全程做到无纸化，保证了数据的准确性，客观性及为后绪的电芯模组化组合提供了便利。
附图说明
图1为本发明提供的分拣装置结构主视图；
图2为本发明提供的图2中A区域结构放大图；
图3为本发明提供的单体电芯局部结构细节图；
图4为本发明提供的电路结构示意图。
图中：1分拣盒体、2底脚、3散热孔、4放置槽、5隔板、6单体电芯a、7温度传感器、8导热片、9侧板一、10滑槽、11滑块、12智能AC/DC、13智能DC/DC、14电源导线一、15电源导线二、16电源导线三、17导电夹、18导电块一、19导电块二、20MCU控制器、21继电器本体、22传输线、23空电芯b、24电芯c、25电芯d、26电芯e、27电芯f、28电芯g。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种梯次电池容量的分拣方法，具体包括以下步骤：
S1，将未充电的电池电芯依次分别放置到梯次电池容量的分拣装置当中；
S2，通过智能AC/DC以0.1C的充电电流把单体电芯a充到电压为3.6V，电流1A以下，实现单电池充电功能，充电过程中MCU控制器实时监控电池温度、电池端电压和充电电流，并将上述数据上报到云平台，与各模块通讯交互数据，采集各回路充放电电流，计算实时容量，通过GPRS上传数据，采集各点电压，温度，保护各单元正常工作，通过液晶实时显示各种状态；
S3,通过智能DC/DC将充满的电芯a的容量以0.1C的放电倍率转入待测的空电芯b内，直至待测空电芯电压为3.6V，实现输入侧电池放电功能，实现输出侧电池充电功能，此过程中MCU控制器实时监控电芯的温度、电压、电流，并将上述数据上传至云平台，如果a电芯在放电过程中电压低于2.7V，但是b电芯并未充满，则开通对应的智能AC/DC补齐所差容量；
S4，重复上述第二步将b电池的容量转入c电池中，以此类推，直至到待测电池的最后一只，用恒流负载以0.1C的放电电流放至2.7V后自动终止放电；
S5，在充电与放电中，MCU记录待测电池单节的放电电流及时间，根据C＝I*H，自动计算出每节电芯的实际放电容量，上传至云平台，云平台把相应的数据发到条形码打印机，由条形码打印机打出条形码，贴在测试电芯上。
一种梯次电池容量的分拣装置，包括分拣盒体1，所述分拣盒体1的底端安装有底脚2，所述分拣盒体1底端的侧壁上设置有散热孔3，所述分拣盒体1的内部设置有放置槽4，所述放置槽4设有七组，相邻的两个所述放置槽4之间通过隔板5分隔开，靠近所述分拣盒体1一端的一个放置槽4中设置有单体电芯a6，剩余的所述放置槽4中依次设置有对应的空电芯b23、电芯c24、电芯d25、电芯e26、电芯f27和电芯g28，所述单体电芯a6、空电芯b23、电芯c24、电芯d25、电芯e26、电芯f27和电芯g28的顶端均设置有导电块一18和导电块二19，每个所述放置槽4的内壁上均安装有测温装置，所述分拣盒体4顶端的侧壁上固定设置有输电部件，所述输电部件的一端连接有控制部件；
进一步地，测温装置包括有温度传感器7，温度传感器7的一端连接有导热片8，方便对电池充放电过程中的温度进行监控，增加安全性，温度传感器7是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，温度传感器7是温度测量仪表的核心部分，品种繁多，按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类，这里的温度传感器7属于接触式，温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度，一般测量精度较高，属于现有技术，故此不再作过多赘述；
进一步地，输电部件包括有侧板一9，侧板一9的一侧壁上设置有滑槽10，滑槽10中滑动设置有滑块11，滑块11的一端底端安装有智能AC/DC12和智能DC/DC13，这里的智能AC/DC12就是将交流电变为直流电的设备，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为整流，功率流由负载返回电源的称为有源逆变AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的，同时因遇到安全标准及EMC指令的限制，交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件，这样就限制AC/DC电源体积的小型化，另外，由于内部的高频、高压、大电流开关动作，使得解决EMC电磁兼容问题难度加大，也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求，由于同样的原因，高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大，限制了AC/DC变换器模块化的进程，因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度，DC-DC变换器是指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置，为一种新研制的小型化电源开关模块，它是采用微电子技术，把小型表面安装集成电路与微型电子元器件组装成一体而构成。DC-DC电源模块的使用有利于简化电源电路设计缩短研制周期，实现最佳指标等，可广泛应用于各类数字仪表和智能仪器中，智能AC/DC12和智能DC/DC13均属于现有技术范畴，故此不再作过多赘述，智能AC/DC12的底端安装有电源导线三16，智能DC/DC13的底端安装有电源导线一14和电源导线二15，电源导线三16的一端通过导电夹17与单体电芯a6顶端的导电块一18固定，电源导线一14的一端通过导电夹17与单体电芯a6顶端的导电块二19固定，电源导线二15的一端通过导电夹17与空电芯b23顶端的导电块一18固定；
进一步地，控制部件包括有MCU控制器20，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，属于现有技术，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制，MCU控制器20的顶端通过数据线连接有继电器本体21，接受主控模块指令，控制K1-Kn的通断，继电器本体21的一端与分拣盒体1的外壁固定连接，继电器本体21与智能AC/DC12、智能DC/DC电性连接，这里的继电器本体21是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器，它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系，通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，同样属于现有技术；
进一步地，分拣盒体1外壁上的拐角处均设有圆弧倒角，避免拐角处过于尖锐，防止安装过程中发生磕碰。
本发明的使用过程如下：在使用本发明时，在核容的充放电过程中引入智能DCDC以实现最大程度的节能，同时采用单节充放的方式，能够最准确的核定待测电池的容量，利用本地主控与云平台的配合实现核容过程中最大化的自动化，节省人力物力的同时保证了核容数据的客观及安全。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种梯次电池容量的分拣方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1，将未充电的电池电芯依次分别放置到梯次电池容量的分拣装置当中；
S2，通过智能AC/DC以0.1C的充电电流把单体电芯a充到电压为3.6V，电流1A以下，充电过程中MCU控制器实时监控电池温度、电池端电压和充电电流，并将上述数据上报到云平台；
S3,通过智能DC/DC将充满的电芯a的容量以0.1C的放电倍率转入待测的空电芯b内，直至待测空电芯电压为3.6V，此过程中MCU控制器实时监控电芯的温度、电压、电流，并将上述数据上传至云平台，如果a电芯在放电过程中电压低于2.7V，但是b电芯并未充满，则开通对应的智能AC/DC补齐所差容量；
S4，重复上述第二步将b电池的容量转入c电池中，以此类推，直至到待测电池的最后一只，用恒流负载以0.1C的放电电流放至2.7V后自动终止放电；
S5，在充电与放电中，MCU记录待测电池单节的放电电流及时间，根据C＝I*H，自动计算出每节电芯的实际放电容量，上传至云平台，云平台把相应的数据发到条形码打印机，由条形码打印机打出条形码，贴在测试电芯上。
2.一种梯次电池容量的分拣装置，包括分拣盒体(1)，其特征在于：所述分拣盒体(1)的底端安装有底脚(2)，所述分拣盒体(1)底端的侧壁上设置有散热孔(3)，所述分拣盒体(1)的内部设置有放置槽(4)，所述放置槽(4)设有七组，相邻的两个所述放置槽(4)之间通过隔板(5)分隔开，靠近所述分拣盒体(1)一端的一个放置槽(4)中设置有单体电芯a(6)，剩余的所述放置槽(4)中依次设置有对应的空电芯b(23)、电芯c(24)、电芯d(25)、电芯e(26)、电芯f(27)和电芯g(28)，所述单体电芯a(6)、空电芯b(23)、电芯c(24)、电芯d(25)、电芯e(26)、电芯f(27)和电芯g(28)的顶端均设置有导电块一(18)和导电块二(19)，每个所述放置槽(4)的内壁上均安装有测温装置，所述分拣盒体(4)顶端的侧壁上固定设置有输电部件，所述输电部件的一端连接有控制部件。
3.根据权利要求2所述的一种梯次电池容量的分拣装置，其特征在于：所述测温装置包括有温度传感器(7)，所述温度传感器(7)的一端连接有导热片(8)。
4.根据权利要求2所述的一种梯次电池容量的分拣装置，其特征在于：所述输电部件包括有侧板一(9)，所述侧板一(9)的一侧壁上设置有滑槽(10)，所述滑槽(10)中滑动设置有滑块(11)，所述滑块(11)的一端底端安装有智能AC/DC(12)和智能DC/DC(13)，所述智能AC/DC(12)的底端安装有电源导线三(16)，所述智能DC/DC(13)的底端安装有电源导线一(14)和电源导线二(15)，所述电源导线三(16)的一端通过导电夹(17)与单体电芯a(6)顶端的导电块一(18)固定，所述电源导线一(14)的一端通过导电夹(17)与单体电芯a(6)顶端的导电块二(19)固定，所述电源导线二(15)的一端通过导电夹(17)与空电芯b(23)顶端的导电块一(18)固定。
5.根据权利要求4所述的一种梯次电池容量的分拣装置，其特征在于：所述控制部件包括有MCU控制器(20)，所述MCU控制器(20)的顶端通过数据线连接有继电器本体(21)，所述继电器本体(21)的一端与分拣盒体(1)的外壁固定连接，所述继电器本体(21)与智能AC/DC(12)、智能DC/DC电性连接。
6.根据权利要求2所述的一种梯次电池容量的分拣装置，其特征在于：所述分拣盒体(1)外壁上的拐角处均设有圆弧倒角。
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