CN115684934B - 锂电池化成分容设备的并行校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池化成分容设备的并行校准方法，其包括上位机控制锂电池化成分容设备开启一种输出模式和至少一路输出通道，上位机向锂电池化成分容设备发送校准设定值，使锂电池化成分容设备的输出通道根据校准设定值而进行化成电能输出，并行校准工装读取锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量，以作为校准参考值，锂电池化成分容设备根据校准参考值与校准设定值，对输出通道所输出的电物理量进行校准。本发明主要解决如何对锂电池化成分容设备进行自动校准的问题；本发明为锂电池化成分容设备的提供了自动化校准方法，无需人工改动电路以及读取参数，节约时间和人力成本，且避免了人工操作造成的误差，使校准结果准确。

Description

锂电池化成分容设备的并行校准方法

技术领域

本发明涉及开关电源检测及校准技术领域，具体为一种锂电池化成分容设备的并行校准方法。

背景技术

随着新能源和储能行业的发展，具有电压高、重量轻、体积小、寿命长、安全性好、无污染、自放电率低及宽范围工作温度等诸多优点的锂电池受到广泛的运用；在锂电池的制造过程中，需要完成化成分容工序，即，在锂电池组装完成后，需要使用一定的电压和电流对锂电池进行一定时间的充电，并经过放电和放置的步骤，使锂电池内部发生一系列化学反应，从而激活锂电池的电芯，使锂电池的性能达到标准。

在化成分容工序中，锂电池的充放电过程复杂，不稳定的电流和电压将会直接影响锂电池的输出电压、容量以及循环寿命等性能，因此，锂电池化成分容设备需要保持较高的电流精度和电压精度；然而，在锂电池化成分容设备的运行过程中，由于受外界干扰和自身电子元件老化的影响，其电流精度和电压精度可能会出现下降，因此需要定期对锂电池化成分容设备进行校准，以消除或减少锂电池化成分容设备输出的电流和电压偏差，使其电流精度和电压精度保持在较高的水平。

现有技术中，通常需要依靠人工完成锂电池化成分容设备的校准过程，即，通过人工向锂电池化成分容设备设定或者下发一校准设定值，使锂电池化成分容设备的输出通道根据校准设定值而进行化成电能输出；通过数字万用表读取该输出通道所输出的电物理量，作为校准参考值；然后通过人工判断校准设定值与校准参考值的差值是否在误差范围内，从而完成锂电池化成分容设备的校准过程。

由此可见，对锂电池化成分容设备进行人工校准不仅费时费力，而且容易产生误差，如何对锂电池化成分容设备进行自动校准成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池化成分容设备的并行校准方法，能够对锂电池化成分容设备进行自动校准。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池化成分容设备的并行校准方法，应用在锂电池化成分容设备的并行校准工装上，该方法包括：

校准阶段：

S1、上位机控制并行校准工装的检测模式切换模块开启一种检测模式；

S2、所述上位机控制所述并行校准工装的通道切换模块开启至少一路检测通道；

S3、所述上位机控制锂电池化成分容设备开启一种输出模式和至少一路输出通道，所述输出模式对应于步骤S1中开启的检测模式，所述输出通道接通至步骤S2中开启的检测通道；

S4、所述上位机向所述锂电池化成分容设备发送校准设定值，使所述锂电池化成分容设备的输出通道根据所述校准设定值而进行化成电能输出；

S5、所述并行校准工装读取所述锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量，以作为校准参考值；

S6、所述上位机从所述并行校准工装处实时读取所述校准参考值并发送至所述锂电池化成分容设备；

S7、所述锂电池化成分容设备根据所述校准参考值与所述校准设定值，对所述输出通道所输出的电物理量进行校准；

S8、所述锂电池化成分容设备将校准结果反馈至所述上位机；

S9、重复步骤S1-步骤S8，直至所述锂电池化成分容设备的全部输出通道均被校准。

上述技术方案中，步骤S7具体包括：

S7.1、所述锂电池化成分容设备的主控判断所述校准参考值与所述校准设定值的差值是否在误差范围内；若是，则无需校准；若否，则进入步骤S7.2；

S7.2、所述锂电池化成分容设备的主控控制所述输出通道之开关器件的通断时间比，以控制所述输出通道所输出的电物理量，使所述校准参考值靠近所述校准设定值；

S7.3、所述锂电池化成分容设备的主控判断所述校准参考值与所述校准设定值的差值是否在误差范围内；若是，则校准完成；若否，则在一定的第一次数阈值内重复步骤S7.2-步骤S7.3；

S7.4、若步骤S7.2-步骤S7.3的重复次数超过所述第一次数阈值，则向所述上位机报错。

上述技术方案中，步骤S7.2具体包括：所述锂电池化成分容设备的主控控制输出至开关器件驱动器的PWM信号之占空比，进而通过所述开关器件驱动器控制所述输出通道之开关器件的通断时间比。

上述技术方案中，所述校准参考值可以设定为一个，也可以设定为若干个；所述校准参考值设定为若干个时，则根据所述校准参考值的个数重复步骤S4-步骤S8。

上述技术方案中，所述上位机根据若干个所述校准参考值所对应的校准结果，生成校准曲线。

上述技术方案中，在所述校准阶段后，还进一步包括用于验证校准结果的计量阶段。

上述技术方案中，所述计量阶段包括：

I、上位机控制并行校准工装的检测模式切换模块开启一种检测模式；

II、所述上位机控制所述并行校准工装的通道切换模块开启至少一路检测通道；

III、所述上位机控制锂电池化成分容设备开启一种输出模式和至少一路输出通道，所述输出模式对应于步骤I中开启的检测模式，所述输出通道接通至步骤II中开启的检测通道；

IV、所述上位机向所述锂电池化成分容设备发送计量设定值，使所述锂电池化成分容设备的输出通道根据所述计量设定值而进行输出；

V、所述并行校准工装读取所述锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量，以作为计量参考值；

VI、所述上位机从所述并行校准工装处实时读取所述计量参考值，并根据所述计量参考值与所述计量设定值，对所述输出通道所输出的电物理量进行校准结果验证；

VII、重复步骤I-步骤VI，直至所述锂电池化成分容设备的全部输出通道均完成校准结果验证。

上述技术方案中，步骤VI具体包括：

VI.I、所述上位机判断所述计量参考值与所述计量设定值的差值是否在误差范围内；若是，则进入步骤VI.II；若否，则校准结果验证未通过，所述上位机报错；

VI.II、所述上位机控制锂电池化成分容设备对所述输出通道所输出的电物理量进行采样，获得计量采样值；

VI.III、所述上位机判断所述计量采样值与所述计量设定值的差值是否在误差范围内；若是，则校准结果通过；若否，则在一定的第二次数阈值内重复步骤VI.I-步骤VI.III，直至所述计量采样值与所述计量设定值的差值到达误差范围内；

VI.IV、若步骤VI.I-步骤VI.III的重复次数超过所述第二次数阈值，则校准结果验证未通过，所述上位机报错。

上述技术方案中，所述计量参考值可以设定为一个，也可以设定为若干个；所述计量参考值设定为若干个时，则根据所述计量参考值的个数重复步骤IV-步骤VI。

上述技术方案中，所述锂电池化成分容设备的并行校准工装包括主控模块、通道切换模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块；所述主控模块分别与所述通道切换模块、所述检测模式切换模块以及所述电物理量检测模块信号连接；所述主控模块还与所述上位机信号连接，以从所述上位机接收控制信号；所述通道切换模块能够在所述控制信号的控制下，将所述锂电池化成分容设备的各路输出通道切入或切出至所述检测模式切换模块；所述检测模式切换模块能够在所述控制信号的控制下，切换为充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式中的一种，并接入所述电物理量检测模块；所述电物理量检测模块能够将其所检测到的电物理量传送至所述上位机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的锂电池化成分容设备的并行校准方法，锂电池化成分容设备的输出通道根据校准设定值而进行化成电能输出，并行校准工装读取锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量作为校准参考值，根据校准参考值与校准设定值，对输出通道所输出的电物理量进行校准；本发明为锂电池化成分容设备的提供了自动化校准方法，无需人工改动电路以及读取参数，节约时间和人力成本，且避免了人工操作造成的误差，使校准结果准确。

附图说明

图1为本发明中的主控模块的电路原理图。

图2为本发明中的通道切换模块的电路原理图。

图3为本发明中的电物理量检测模块的电路原理图。

图4为本发明的电路原理图。

图5为本发明中的通道切换模块在充电电流检测模式时的电路状态图。

图6为本发明中的通道切换模块在充电电压检测模式时的电路状态图。

图7为本发明中的通道切换模块在放电电流检测模式时的电路状态图。

图8为本发明的步骤流程图。

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。

本实施例提供一种锂电池化成分容设备的并行校准方法，其应用在锂电池化成分容设备的并行校准工装上。

为了更好地理解本实施例提供的锂电池化成分容设备的并行校准方法，需要先对锂电池化成分容设备的并行校准工装进行说明。

所述的锂电池化成分容设备包括若干的输出通道，

该锂电池化成分容设备的并行校准工装，包括主控模块、通道切换模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块；主控模块分别与通道切换模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块信号连接；主控模块还与上位机信号连接，以从上位机接收控制信号；本实施例中，主控模块与上位机通过RS485总线连接，以实现半双工通讯，上位机通过代码的形式向主控模块发送控制信号；通道切换模块能够在控制信号的控制下，将锂电池化成分容设备的各路输出通道切入或切出至检测模式切换模块；检测模式切换模块能够在控制信号的控制下，切换为充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式中的一种，并接入电物理量检测模块；电物理量检测模块能够将其所检测到的电物理量传送至主控模块和/或上位机。

其中，主控模块搭载在一块印刷电路板(PCB)上，通道切换模块则搭载在另一块印刷电路板(PCB)上，且该两块印刷电路板通过排线连接。

请参阅图1，具体地，主控模块包括主控U1、多路开关U26、若干的D型触发器Ua以及若干的驱动芯片Ub；其中，主控U1为单片机或嵌入式芯片等MCU，其至少具有通用输入/输出引脚，本实施例中，主控U1是型号为GD32F450ZG的嵌入式芯片，其基于Cortex-M4核心；本实施例中，多路开关U26具体是型号为CD4051的单端8通道多路开关，通过其通道选择引脚A、B、C输入的三位二进制信号，能够实现其输出通道引脚X0-X7的通道选择功能，且其INH引脚为使能引脚；本实施例中，D型触发器Ua的型号为CD4042，其能够将数据暂存，并依据时钟信号的触发，将信号输入端D0-D3的数据传输至信号输出端Q0-Q3；本实施例中，驱动芯片Ub的型号为ULN2003A，其能够为信号增加驱动能力，即，将信号输入端IN1-IN7所输入的信号之功率提高后，由信号输出端REL1-REL7输出。

主控U1的通用输入/输出引脚分别与多路开关U26的使能引脚和通道选择引脚连接；且进一步地，主控U1的通用输入/输出引脚分别经过光耦合器(OP3A、OP3B、OP3C以及OP3D)后，与多路开关U26的使能引脚和通道选择引脚连接。

主控U1的通用输入/输出引脚还分别与D型触发器Ua的信号输入端连接，且进一步地，主控U1的通用输入/输出引脚分别经过光耦合器(以OP1A、OP1B、OP1C以及OP1D为例)后，与D型触发器Ua的信号输入端连接；多路开关U26输出通道引脚分别与各个D型触发器Ua的时钟信号输入引脚连接，且各个D型触发器Ua的极性引脚均被赋予高电平。

D型触发器Ua的各个信号输出端由驱动芯片Ub提高功率后，作为主控模块的控制信号输出端，并分别与通道切换模块和检测模式切换模块的控制信号输入端连接。

本实施例中，D型触发器Ua设置有14个，驱动芯片Ub则设置有7个；主控U1的通用输入/输出引脚均与各个D型触发器Ua的信号输入端连接，多路开关U26的每个输出通道引脚均与两个D型触发器Ua的时钟信号输入引脚连接，以同时控制两个D型触发器Ua的输出；每两个D型触发器Ua的信号输出端对应于一个驱动芯片Ub的信号输入端。

进一步地，主控模块的控制信号输出端处设有用于防止电流回流的二极管。

请参阅图2，具体地，通道切换模块对应于化成分容设备的输出通道数量设置有若干的通道切换器，且通道切换器以行列的形式组成阵列；所有的通道切换器之信号端均与主控模块信号连接，使通道切换器能够在主控模块给定的控制信号下切换通断状态，以接通或切断其输入端与输出端之间的通路，且，所有的通道切换器之输入端分别与锂电池化成分容设备的一路输出通道连接；电物理量检测模块包括与通道切换器之行数相同的检测通道，检测模式切换模块的设置数量与检测通道的数量相同；位于同一行的通道切换器，其输出端同时接入一个检测模式切换模块，进而接入电物理量检测模块的一路检测通道。

进一步地，通道切换模块对应于化成分容设备的输出通道之正负极，分别设置有正极通道切换子模块与负极通道切换子模块；正极通道切换子模块中的通道切换器之输入端分别与化成分容设备的一路输出通道之正极连接，负极通道切换子模块中的通道切换器之输入端分别与化成分容设备的一路输出通道之负极连接；正极通道切换子模块与负极通道切换子模块中，位置对应的两个通道切换器之信号端同时与主控模块信号连接并接受主控模块的同一路控制信号。

具体地，锂电池化成分容设备的各条输出通道均为接线铜柱，通道切换器之输入端与该接线铜柱连接，从而实现通道切换器与化成分容设备之输出通道的连接。

以本实施例为例，化成分容设备设置有400条输出通道，依极性区分后，分别为CH1+～CH400+和CH1-～CH400-；相应地，通道切换器对应于正极通道切换子模块和负极通道切换子模块，设置有400组共计800个，且每组通道切换器形成20行20列的阵列，分别为ROW1～ROW20和COL1～COL20；相应地，电物理量检测模块包括20条检测通道，区分正负极后，分别为C1+～C20+和C1-～C20-。

具体地，通道切换器为继电器。

进一步具体地，通道切换器的信号端引出高电平信号引脚(本实施例为引脚1)和低电平信号引脚(本实施例为引脚8)；高电平信号引脚接收高电平且低电平信号引脚接收低电平时，通道切换器为连通状态，此时，输入端与输出端之间的通路被接通，本实施例中，通道切换器的高电平信号引脚接收高电平且低电平信号引脚接收低电平时，通道切换器的常闭点打开，常开点闭合，从而实现输入端与输出端的连通；否则，通道切换器为断开状态，此时，输入端与输出端之间的通路被切断。

具体地，主控模块的控制信号输出端包括与通道切换器之行数相同的行控制信号输出端ROW_n，以及，与通道切换器之列数相同的列控制信号输出端COL_n；位于同一行的通道切换器，有：其高电平信号引脚同时与主控模块的一个行控制信号输出端ROW_n连接；位于同一列的通道切换器，有：其低电平信号引脚同时与主控模块的一个列控制信号输出端COL_n连接；对于同一列的通道切换器，主控模块通过列控制信号输出端COL_n向其低电平信号引脚输入低电平后，该列中的各个通道切换器能够依据行控制信号输出端ROW_n的高电平而进入连通状态，或者，依据行控制信号输出端ROW_n的低电平而进入断开状态。

请参阅图4，检测模式切换模块包括充电电流检测回路、充电电压检测回路、放电电流检测回路以及继电器D33。

充电电流检测回路的两端分别为输入端口I+和输入端口I-，输入端口I+和输入端口I-与锂电池化成分容设备的至少一路输出通道连接，实际上，输入端口I+和输入端口I-可以直接与锂电池化成分容设备的一路输出通道连接，也可以经过通道切换模块后，与锂电池化成分容设备的多路输出通道连接；沿充电电流检测回路依次设有分流器和继电器D31，分流器的两端分别引出FLI+端与FLI-端，具体是，继电器D31的公共端(引脚3和引脚6)与分流器连接，常开端(引脚4和引脚5)与输入端口I-连接，常闭端(引脚2和引脚7)悬空。

充电电压检测回路包括电阻R和继电器D34；具体地，电阻为水泥电阻，电阻的阻值为20Ω；继电器D34的动作部包括第一动作部D34B和第二动作部D34C，电阻R的两端分别引出V+端和V-端；继电器D34的第一动作部D34B有：其公共端(引脚3)与充电电流检测回路的输入端口I-连接，其常开端(引脚4)与电阻R的一端连接，其常闭端(引脚2)悬空；继电器D34的第二动作部D34C有：其公共端(引脚6)与充电电流检测回路的输入端口I+连接，其常开端(引脚5)与电阻R的另一端连接，其常闭端(引脚7)悬空。

放电电流检测回路包括补电电源输入端口POWER+、补电电源输入端口POWER-以及继电器D32，继电器D32与充电电流检测回路的继电器D31配合，使补电电源输入端口POWER+和补电电源输入端口POWER-被接入充电电流检测回路，或者，使补电电源输入端口POWER+和补电电源输入端口POWER-从充电电流检测回路中切出；具体来说，放电电流检测回路中，补电电源输入端口POWER-与充电电流检测回路的输入端口I-连接；继电器D32有：其公共端(引脚3和引脚6)与充电电流检测回路的分流器连接，其常开端(引脚4和引脚5)与补电电源输入端口POWER+连接，其常闭端(引脚2和引脚7)悬空。

继电器D33有：其公共端与电物理量检测模块连接，其常开端与V+端和V-端连接，其常闭端与FLI+端和FLI-端连接。

具体地，继电器D33的动作部包括第一动作部D33B和第二动作部D33C；继电器D33的第一动作部D33B有：其公共端(引脚3)与电物理量检测模块的端口V连接，其常开端(引脚4)与V+端连接，其常闭端(引脚2)与FLI+端连接；继电器D33的第二动作部D33C有：其公共端(引脚6)与电物理量检测模块的端口COM连接，其常开端(引脚5)与V-端连接，其常闭端(引脚7)与FLI-端连接。

继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34均能够在主控模块给定的控制信号下，切换至常开状态或者常闭状态，从而，实现充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式的切换。

进一步地，继电器D31、继电器D32、继电器D33以及继电器D34的引脚1共用一路高电平控制信号；继电器D31的引脚8从主控模块处接收一路低电平控制信号，继电器D32的引脚8从主控模块处接收另一路低电平控制信号，继电器D33和继电器D34的引脚8从主控模块处接收又一路低电平控制信号，使得继电器D33和继电器D34必须同时进入常开点闭合状态或者常开点打开状态。

请参阅图3，具体地，电物理量检测模块包括数字万用表，以及，与数字万用表连接的并行检测通道扩展子模块，该数字万用表的型号为DMM6500；并行检测通道扩展子模块的并行输入端即为电物理量检测模块的检测通道，数字万用表实际是通过逐个扫描的方式，依次测量并行检测通道扩展子模块中的各个并行输入端的电压和电流；电物理量检测模块的每条检测通道前，均设置有检测模式切换模块；本实施例中，数字万用表与上位机通过标准LAN/LXI接口连接，数字万用表所读取的电物理量通过TCP/IP协议直接发送至上位机。

本实施例的锂电池化成分容设备并行校准工装，在使用时：

主控U1的通用输入/输出引脚之输出信号经光耦合器后，到达多路开关U26的使能引脚和通道选择引脚，当该使能引脚为低电平时，可以依据通道选择引脚的电平状态选择多路开关U26的输出通道引脚X0-X7；多路开关U26的输出电平可以同时控制14个D型触发器Ua的工作状态，D型触发器Ua的信号输入端由低电平变化为高电平时，受上升沿触发，D型触发器Ua将信号输入端D0-D3的数据传输至信号输出端Q0-Q3；各个D型触发器Ua的信号输出端之输出信号由驱动芯片Ub提高功率后，分别作为主控模块的行控制信号输出端ROW_n之输出信号、列控制信号输出端COL_n之输出信号，以及，对检测模式切换模块的控制信号；

主控模块通过列控制信号输出端COL_n向一列的通道切换器之低电平信号引脚输入低电平后，再通过行控制信号输出端ROW_n向该列的通道切换器之高电平信号引脚输入高电平，此时，该列的通道切换器被全部接通，使该列通道切换器所对应的化成分容设备的输出通道，能够与电物理量检测模块的各路检测通道所对应的检测模式切换模块连通；

请参阅图5，以充电电流检测模式运行时：继电器D31为常开点闭合状态，继电器D32、继电器D33以及继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过充电电流检测回路的输入端口I+、分流器、继电器D31以及输入端口I-，电物理量检测模块读取分流器两端的电压。

请参阅图6，以充电电压检测模式运行时：继电器D33和继电器D34均为常开点闭合状态，继电器D31和继电器D32均为常开点打开状态，使电流依次经过充电电流检测回路的输入端口I+、充电电压检测回路的第二动作部D34C、电阻R、第一动作部D34B，以及，充电电流检测回路的输入端口I-，电物理量检测模块读取电阻R两端的电压。

请参阅图7，以放电电流检测模式运行时：继电器D32为常开点闭合状态，继电器D31、继电器D33以及继电器D34均为常开点打开状态，使电流依次经过充电电流检测回路的输入端口I-、放电电流检测回路的补电电源输入端口POWER-、补电电源输入端口POWER+、继电器D32，以及，充电电流检测回路的分流器和输入端口I+，电物理量检测模块读取分流器两端的电压。

电物理量检测模块的数字万用表通过逐个扫描的方式，依次测量并行检测通道扩展子模块中的各个并行输入端的电压和电流，从外部来看，电物理量检测模块同时通过所有的检测通道，对被接通的锂电池化成分容设备的各条输出通道进行并行的电压和电流检测，以便为化成分容设备的校准提供参考；

一列通道切换器所对应的化成分容设备的输出通道被检测并校正完毕后，主控模块通过列控制信号输出端COL_n向下一列的通道切换器之低电平信号引脚输入低电平后，再通过行控制信号输出端ROW_n向该列的通道切换器之高电平信号引脚输入高电平，以便将该列的通道切换器全部接通，使该列通道切换器所对应的锂电池化成分容设备的输出通道，能够以充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式，与电物理量检测模块的各路检测通道连通，从而进入下一列的检测及校正过程。

以下对本实施例提供的锂电池化成分容设备的并行校准方法进行详细说明：

请参阅图8，对本实施例提供的锂电池化成分容设备的并行校准方法，包括：

校准阶段：

S1、上位机控制并行校准工装的检测模式切换模块开启一种检测模式；

S2、上位机控制并行校准工装的通道切换模块开启至少一路检测通道；

S3、上位机控制锂电池化成分容设备开启一种输出模式和至少一路输出通道，输出模式对应于步骤S1中开启的检测模式，输出通道接通至步骤S2中开启的检测通道；

S4、上位机向锂电池化成分容设备发送校准设定值，使锂电池化成分容设备的输出通道根据校准设定值而进行化成电能输出；

S5、并行校准工装读取锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量，以作为校准参考值；

S6、上位机从并行校准工装处实时读取校准参考值并发送至锂电池化成分容设备；

S7、锂电池化成分容设备根据校准参考值与校准设定值，对输出通道所输出的电物理量进行校准；

S8、锂电池化成分容设备将校准结果反馈至上位机；

S9、重复步骤S1-步骤S8，直至锂电池化成分容设备的全部输出通道均被校准。

其中，步骤S7具体包括：

S7.1、锂电池化成分容设备的主控判断校准参考值与校准设定值的差值是否在误差范围内；若是，则无需校准；若否，则进入步骤S7.2；

S7.2、锂电池化成分容设备的主控控制输出通道之开关器件的通断时间比，以控制输出通道所输出的电物理量，使校准参考值靠近校准设定值；

S7.3、锂电池化成分容设备的主控判断校准参考值与校准设定值的差值是否在误差范围内；若是，则校准完成；若否，则在一定的第一次数阈值内重复步骤S7.2-步骤S7.3；

S7.4、若步骤S7.2-步骤S7.3的重复次数超过第一次数阈值，则向上位机报错。

经过上述的步骤后，锂电池化成分容设备的各路输出通道即被校准完成，使锂电池化成分容设备的各路输出通道之充电电流、充电电压以及放电电流均被校准，以消除输出误差，或者，对校准不成功的输出通道进行报错处理，以便工作人员对这些输出通道作进一步处理。

其中，第一次数阈值为10-20次。

步骤S7.2具体包括：锂电池化成分容设备的主控控制输出至开关器件驱动器的PWM信号之占空比，进而通过开关器件驱动器控制输出通道之开关器件的通断时间比；以此方式，能够控制输出通道所输出的电物理量。

进一步地，校准参考值可以设定为一个，也可以设定为若干个；实际上，可以设定若干个不同的电压值和/或电流值，作为校准参考值，以实现锂电池化成分容设备的多点校准，例如设置5-20个校准参考值；校准参考值设定为若干个时，则根据校准参考值的个数重复步骤S4-步骤S8。

进一步地，上位机根据若干个校准参考值所对应的校准结果，生成校准曲线；实际上，上位机仅需记录各个校准参考值所对应的校准结果，并以曲线图的形式呈现，即可直观地展示各个校准参考值所对应的校准结果。

需要说明的是，所述的校准设定值是自动控制原理中的给定量/输出量，用于驱动锂电池化成分容设备之输出通道作指定的电压值和/或电流值(即电物理量输出)；所述的电物理量为锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电压值和/或电流值，其为实时变动的值；所述的校准参考值为自动控制原理中的反馈量，其为某刻被记录的锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电压值和/或电流值。

进一步地，在校准阶段后，还进一步包括用于验证校准结果的计量阶段。

计量阶段具体包括：

I、上位机控制并行校准工装的检测模式切换模块开启一种检测模式；

II、上位机控制并行校准工装的通道切换模块开启至少一路检测通道；

III、上位机控制锂电池化成分容设备开启一种输出模式和至少一路输出通道，输出模式对应于步骤I中开启的检测模式，输出通道接通至步骤II中开启的检测通道；

IV、上位机向锂电池化成分容设备发送计量设定值，使锂电池化成分容设备的输出通道根据计量设定值而进行输出；

V、并行校准工装读取锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量，以作为计量参考值；

VI、上位机从并行校准工装处实时读取计量参考值，并根据计量参考值与计量设定值，对输出通道所输出的电物理量进行校准结果验证；

VII、重复步骤I-步骤VI，直至锂电池化成分容设备的全部输出通道均完成校准结果验证。

其中，步骤VI具体包括：

VI.I、上位机判断计量参考值与计量设定值的差值是否在误差范围内；若是，则进入步骤VI.II；若否，则校准结果验证未通过，上位机报错；

VI.II、上位机控制锂电池化成分容设备对输出通道所输出的电物理量进行采样，获得计量采样值；

VI.III、上位机判断计量采样值与计量设定值的差值是否在误差范围内；若是，则校准结果通过；若否，则在一定的第二次数阈值内重复步骤VI.I-步骤VI.III，直至计量采样值与计量设定值的差值到达误差范围内；

VI.IV、若步骤VI.I-步骤VI.III的重复次数超过第二次数阈值，则校准结果验证未通过，上位机报错。

经过上述的步骤后，锂电池化成分容设备的各路输出通道即完成计量阶段(完成校准结果的验证)，使锂电池化成分容设备的各路输出通道之充电电流、充电电压以及放电电流均被校准并验证，以消除输出误差，或者，对校准结果验证未通过的输出通道进行报错处理，以便工作人员对这些输出通道作进一步处理。

其中，第二次数阈值为10-20次。

进一步地，计量参考值可以设定为一个，也可以设定为若干个；实际上，可以设定若干个不同的电压值和/或电流值，作为计量参考值，以实现锂电池化成分容设备的多点计量，例如设置5-20个计量参考值；计量参考值设定为若干个时，则根据计量参考值的个数重复步骤IV-步骤VI。

本实施例的锂电池化成分容设备的并行校准方法，锂电池化成分容设备的输出通道根据校准设定值而进行化成电能输出，并行校准工装读取锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量作为校准参考值，根据校准参考值与校准设定值，对输出通道所输出的电物理量进行校准；本发明为锂电池化成分容设备的提供了自动化校准方法，无需人工改动电路以及读取参数，节约时间和人力成本，且避免了人工操作造成的误差，使校准结果准确。

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 (9)

1.一种锂电池化成分容设备的并行校准方法，应用在锂电池化成分容设备的并行校准工装上，所述锂电池化成分容设备包括若干的输出通道，其特征在于，

所述锂电池化成分容设备的并行校准工装包括主控模块、通道切换模块、检测模式切换模块以及电物理量检测模块；

所述主控模块分别与所述通道切换模块、所述检测模式切换模块以及所述电物理量检测模块信号连接；

所述主控模块还与上位机信号连接，以从所述上位机接收控制信号；

所述通道切换模块能够在所述控制信号的控制下，将所述锂电池化成分容设备的各路输出通道切入或切出至所述检测模式切换模块；

所述检测模式切换模块能够在所述控制信号的控制下，切换为充电电流检测模式、充电电压检测模式以及放电电流检测模式中的一种，并接入所述电物理量检测模块；

所述电物理量检测模块能够将其所检测到的电物理量传送至所述上位机；

该方法包括：

校准阶段：

S1、上位机控制并行校准工装的检测模式切换模块开启一种检测模式；

S2、所述上位机控制所述并行校准工装的通道切换模块开启至少一路检测通道；

S3、所述上位机控制锂电池化成分容设备开启一种输出模式和至少一路输出通道，所述输出模式对应于步骤S1中开启的检测模式，所述输出通道接通至步骤S2中开启的检测通道；

S4、所述上位机向所述锂电池化成分容设备发送校准设定值，使所述锂电池化成分容设备的输出通道根据所述校准设定值而进行化成电能输出；

S5、所述并行校准工装读取所述锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量，以作为校准参考值；

S6、所述上位机从所述并行校准工装处实时读取所述校准参考值并发送至所述锂电池化成分容设备；

S7、所述锂电池化成分容设备根据所述校准参考值与所述校准设定值，对所述输出通道所输出的电物理量进行校准；

S8、所述锂电池化成分容设备将校准结果反馈至所述上位机；

S9、重复步骤S1-步骤S8，直至所述锂电池化成分容设备的全部输出通道均被校准。

2.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，步骤S7具体包括：

S7.1、所述锂电池化成分容设备的主控判断所述校准参考值与所述校准设定值的差值是否在误差范围内；若是，则无需校准；若否，则进入步骤S7.2；

S7.2、所述锂电池化成分容设备的主控控制所述输出通道之开关器件的通断时间比，以控制所述输出通道所输出的电物理量，使所述校准参考值靠近所述校准设定值；

S7.3、所述锂电池化成分容设备的主控判断所述校准参考值与所述校准设定值的差值是否在误差范围内；若是，则校准完成；若否，则在一定的第一次数阈值内重复步骤S7.2-步骤S7.3；

S7.4、若步骤S7.2-步骤S7.3的重复次数超过所述第一次数阈值，则向所述上位机报错。

3.根据权利要求2所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，步骤S7.2具体包括：

所述锂电池化成分容设备的主控控制输出至开关器件驱动器的PWM信号之占空比，进而通过所述开关器件驱动器控制所述输出通道之开关器件的通断时间比。

4.根据权利要求1-3任一所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，所述校准参考值可以设定为一个，也可以设定为若干个；

所述校准参考值设定为若干个时，则根据所述校准参考值的个数重复步骤S4-步骤S8。

5.根据权利要求4所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，所述上位机根据若干个所述校准参考值所对应的校准结果，生成校准曲线。

6.根据权利要求1所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，在所述校准阶段后，还进一步包括用于验证校准结果的计量阶段。

7.根据权利要求6所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，所述计量阶段包括：

I、上位机控制并行校准工装的检测模式切换模块开启一种检测模式；

II、所述上位机控制所述并行校准工装的通道切换模块开启至少一路检测通道；

III、所述上位机控制锂电池化成分容设备开启一种输出模式和至少一路输出通道，所述输出模式对应于步骤I中开启的检测模式，所述输出通道接通至步骤II中开启的检测通道；

IV、所述上位机向所述锂电池化成分容设备发送计量设定值，使所述锂电池化成分容设备的输出通道根据所述计量设定值而进行输出；

V、所述并行校准工装读取所述锂电池化成分容设备之输出通道所输出的电物理量，以作为计量参考值；

VI、所述上位机从所述并行校准工装处实时读取所述计量参考值，并根据所述计量参考值与所述计量设定值，对所述输出通道所输出的电物理量进行校准结果验证；

VII、重复步骤I-步骤VI，直至所述锂电池化成分容设备的全部输出通道均完成校准结果验证。

8.根据权利要求7所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，步骤VI具体包括：

VI.I、所述上位机判断所述计量参考值与所述计量设定值的差值是否在误差范围内；若是，则进入步骤VI.II；若否，则校准结果验证未通过，所述上位机报错；

VI.II、所述上位机控制锂电池化成分容设备对所述输出通道所输出的电物理量进行采样，获得计量采样值；

VI.III、所述上位机判断所述计量采样值与所述计量设定值的差值是否在误差范围内；若是，则校准结果通过；若否，则在一定的第二次数阈值内重复步骤VI.I-步骤VI.III，直至所述计量采样值与所述计量设定值的差值到达误差范围内；

VI.IV、若步骤VI.I-步骤VI.III的重复次数超过所述第二次数阈值，则校准结果验证未通过，所述上位机报错。

9.根据权利要求7或8所述的锂电池化成分容设备的并行校准方法，其特征在于，所述计量参考值可以设定为一个，也可以设定为若干个；

所述计量参考值设定为若干个时，则根据所述计量参考值的个数重复步骤IV-步骤VI。