CN115885188A - 充电/放电测试系统和充电/放电测试方法 - Google Patents

充电/放电测试系统和充电/放电测试方法 Download PDF

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Abstract

提供了充电/放电测试系统和方法。充电/放电测试系统包括：充电/放电测试装置，其能够连接到测试目标；以及控制器，输出命令作为测试目标提供的第一电池的充电/放电测试的启动的第一控制信号。充电/放电测试装置响应于第一控制信号，重复执行第一充电/放电循环，使第一电池根据第一充电/放电循环的累积容量接近参考容量。第一充电/放电循环在第一温度条件下按以下顺序进行：上至第一充电结束电压的第一恒流充电、第一空闲时段、下至第一放电结束电压的第一恒流放电、以及第二空闲时段。每次执行第一充电/放电循环时，控制器将第一电池的累积容量和第一电池在第一空闲时段内的电压降添加到与第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集。

Description

充电/放电测试系统和充电/放电测试方法
技术领域
本公开涉及在重复充电/放电循环中测试被提供为进行测试的电池的劣化特性的技术。
本申请要求于2020年10月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0132068的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术
近来，对诸如膝上型计算机、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求已经迅速增加，并且随着电动车辆、用于能量储存的蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，正在对可以重复充电的高性能电池进行许多研究。
目前，市售的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，并且在它们当中，锂电池具有很少或没有记忆效应，因此与镍基电池相比，锂电池因其每当方便时可以进行再充电、自放电率非常低并且能量密度高优点而获得更多关注。
电池的充电/放电不仅引起正极、负极和电解质之间的氧化和还原反应，而且引起副反应。副反应是电池容量降低和充电/放电效率降低的主要原因。因此，电池随着其重复充电和放电而逐渐劣化。
副反应的程度和电池内随之发生的结构变化(例如，锂沉积)受到电池所处的充电/放电环境的极大影响。在示例中，即使当电池在相同的时间段内以相同的电流速率(C速率)充电和放电时，电池的劣化行为在不同的温度条件下也不同。在另一示例中，即使在相同的温度条件下，电池的劣化行为也在用于充电或放电的不同C速率处不同。
因此，为了发现电池显著劣化的充电/放电环境，有必要通过各种充电/放电模式来测试电池。
常规技术针对不同的时间段或针对每个电池以不同的次数在相同或不同的充电/放电循环中对多个电池重复地充电和放电，拆卸每个电池以用眼睛观察内部部件，并且找出对应的充电/放电循环的持续时间或重复次数与电池的副反应之间的相关性。
然而，上述分析方法需要长时间进行拆卸和观察，并且由于分析依赖于分析仪的意见而具有低准确度，并且未能明确比较不同的充电/放电循环进行的测试结果。
发明内容
技术问题
本公开被设计成解决上述问题，因此本公开旨在提供一种充电/放电测试系统和充电/放电测试方法，其中，针对被提供为进行测试的每个电池执行使用预设充电/放电循环的充电/放电测试，并且作为测试的结果，自动获取每个电池的累积容量与休止时段内的开路电压(OCV)降之间的关系。
另外，本公开还旨在提供一种充电/放电测试系统和充电/放电测试方法，其中，在针对被提供为进行测试的具有相同电化学规格的多个电池中的每一个重复多个不同充电/放电循环中的每一个的结果之间进行比较。
另外，本公开还旨在提供一种充电/放电测试系统和充电/放电测试方法，其中，针对被提供为进行测试的具有不同电化学规格的多个电池重复相同的充电/放电循环的结果进行比较。
本公开的这些和其它目的和优点可以通过以下描述来理解，并且根据本公开的实施方式将是显而易见的。另外，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以借助所附权利要求中阐述的手段及其组合来实现。
技术方案
根据本公开的一方面，一种充电/放电测试系统，其包括：充电/放电测试装置，其可连接到至少一个测试目标；以及控制器，其被配置成向充电/放电测试装置输出第一控制信号，该第一控制信号命令开始对作为测试目标提供的第一电池的充电/放电测试。充电/放电测试装置被配置成响应于所述第一控制信号，重复执行第一充电/放电循环，直到所述第一电池由于所述第一充电/放电循环的累积容量达到参考容量。所述第一充电/放电循环等同于在第一温度条件下按先后顺序的直到达到第一充电结束电压的第一恒流充电、第一休止时段、直到达到第一放电结束电压的第一恒流放电、以及第二休止时段。每当对所述第一电池执行一次所述第一充电/放电循环时，控制器被配置成：确定所述第一电池的所述累积容量，确定所述第一电池在所述第一休止时段内的电压降，并且将所述第一电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集。
控制器可以被配置成向所述充电/放电测试装置输出第二控制信号，所述第二控制信号命令开始对作为所述测试目标提供的第二电池的所述充电/放电测试。充电/放电测试装置可以被配置成响应于所述第二控制信号，重复执行第二充电/放电循环，直到所述第二电池由于所述第二充电/放电循环的累积容量达到参考容量。所述第二充电/放电循环等同于在不同于所述第一温度条件的第二温度条件下按先后顺序的所述第一恒流充电、所述第一休止时段、所述第一恒流放电以及所述第二休止时段。每当对所述第二电池执行一次所述第二充电/放电循环时，控制器可以被配置成：确定所述第二电池的所述累积容量，确定所述第二电池在所述第一休止时段内的电压降，以及将所述第二电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第二充电/放电循环相关联的第二测试数据集。
控制器可以被配置成当完成对所述第一电池的所述充电/放电测试时，基于所述第一测试数据集来确定指示所述第一电池的累积容量与电压降之间的相关性的第一测试曲线。控制器可以被配置成当完成对所述第二电池的所述充电/放电测试时，基于所述第二测试数据集来确定指示所述第二电池的累积容量与电压降之间的相关性的第二测试曲线。控制器可以被配置成确定其中所述第一测试曲线与所述第二测试曲线之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
控制器可以被配置成向所述充电/放电测试装置输出第三控制信号，所述第三控制信号命令开始对作为所述测试目标提供的第三电池的所述充电/放电测试。充电/放电测试装置可以被配置成响应于所述第三控制信号，重复执行第三充电/放电循环，直到所述第三电池由于所述第三充电/放电循环的累积容量达到参考容量。所述第三充电/放电循环等同于在第一温度条件下按先后顺序的所述第一恒流充电、所述第一休止时段、直到达到不同于所述第一放电结束电压的第二放电结束电压的所述第二恒流放电、以及所述第二休止时段。每当对所述第三电池执行一次所述第三充电/放电循环时，控制器可以被配置成：确定所述第三电池的所述累积容量，确定所述第三电池在所述第一休止时段内的电压降，并且将所述第三电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第三充电/放电循环相关联的第三测试数据集。
控制器可以被配置成当完成对所述第一电池的所述充电/放电测试时，基于所述第一测试数据集来确定指示所述第一电池的累积容量与电压降之间的相关性的第一测试曲线。控制器可以被配置成当完成对所述第三电池的所述充电/放电测试时，基于所述第三测试数据集来确定指示所述第三电池的累积容量与电压降之间的相关性的第三测试曲线。控制器可以被配置成确定其中所述第一测试曲线与所述第三测试曲线之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
控制器可以被配置成向所述充电/放电测试装置输出第四控制信号，所述第四控制信号命令开始对作为所述测试目标提供的第四电池的所述充电/放电测试。充电/放电测试装置可以被配置成响应于所述第四控制信号，重复执行第四充电/放电循环，直到所述第四电池由于所述第四充电/放电循环的累积容量达到参考容量。所述第四充电/放电循环等同于在所述第二温度条件下按先后顺序的所述第一恒流充电、所述第一休止时段、所述第二恒流放电以及所述第二休止时段。每当对所述第四电池执行一次所述第四充电/放电循环时，控制器可以被配置成：确定所述第四电池的所述累积容量，确定所述第四电池在所述第一休止时段内的电压降，以及将所述第四电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第四充电/放电循环相关联的第四测试数据集。
控制器可以被配置成当完成对所述第一电池的所述充电/放电测试时，基于所述第一测试数据集来确定指示所述第一电池的累积容量与电压降之间的相关性的第一测试曲线。控制器可以被配置成当完成对所述第四电池的所述充电/放电测试时，基于所述第四测试数据集来确定指示所述第四电池的累积容量与电压降之间的相关性的第四测试曲线。控制器可以被配置成确定其中所述第一测试曲线与所述第四测试曲线之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
充电/放电测试系统还可以包括信息输入/输出装置，所述信息输入/输出装置被配置成输出与所述第一测试数据集相关联的图形信息。
充电/放电测试装置包括至少一个充电/放电模块。每个充电/放电模块可以包括：充电器/放电器，所述充电器/放电器被配置成控制针对所述测试目标的充电电流和放电电流；温度调节电路，所述温度调节电路被配置成控制所述测试目标的环境温度；以及感测电路，所述感测电路被配置成测量所述测试目标的电压和电流。
根据本公开的另一方面，充电/放电测试方法可以由充电/放电测试系统执行。所述充电/放电测试方法包括：由所述控制器向所述充电/放电测试装置输出第一控制信号，所述第一控制信号命令开始对被提供为进行测试的第一电池的充电/放电测试；以及每当执行所述第一充电/放电循环一次时，由所述控制器获取与所述第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集，直到所述第一电池由于所述第一充电/放电循环的累积容量达到所述参考容量。获取与第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集的步骤包括：确定第一电池的累积容量；确定第一电池在第一休止时段内的电压降；以及将第一电池的累积容量和电压降添加到与第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集。
有利效果
根据本公开的至少一个实施方式，可以自动获取被提供为进行测试的每个电池的累积容量与由于使用针对每个电池的预设充电/放电循环的充电/放电测试结果而导致的在休止时段内的开路电压(OCV)降之间的关系。
另外，根据本公开的至少一个实施方式，可以针对被提供为相对于相同累积容量进行测试的具有相同电化学规格的多个电池中的每一个定量地比较重复多个不同充电/放电循环中的每一个的结果。
另外，根据本公开的至少一个实施方式，可以针对被提供为相对于相同的累积容量进行测试的具有不同电化学规格的多个电池定量地比较重复相同的充电/放电循环的结果。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员根据所附权利要求将清楚地理解本文未提及的这些和其它效果。
附图说明
附图例示了本公开的优选性实施方式，并且与以下描述本公开的具体实施方式一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，并且因此本公开不应被解释为限于附图。
图1是示意性地示出根据本公开的实施方式的充电/放电测试系统的配置的图。
图2是示意性地示出图1的充电/放电模块的配置的图。
图3是示例性地示出对被提供为进行测试的多个电池使用多次充电/放电循环的充电/放电测试结果的图。
图4是示例性地示出根据第一实施方式的可由图1所示的充电/放电测试系统执行的充电/放电测试方法的流程图。
图5是示例性地示出根据第二实施方式的可由图1所示的充电/放电测试系统执行的充电/放电测试方法的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求中使用的用语和词语不应该被理解为仅限于一般的和字典中的含义，而应该根据允许发明人适当地定义用语以获得最佳解释的原则基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来进行解释。
因此，本文描述的实施方式和在附图中示出的例示仅是本公开的优选实施方式，而不旨在完全描述本公开的技术方面，因此应当理解，在提交本申请时可以对其进行各种其它等效替换和修改。
包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语用于在各种元件当中区分一个元件与另一元件，但不旨在通过术语限制元件。
除非上下文另有明确说明，否则应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定所述元件的存在，但不排除一个或更多个其它元件的存在或添加。另外，如本文所使用的术语“单元”是指至少一个功能或操作的处理单元，并且这可以由硬件和软件单独或组合地实现。
另外，在整个说明书中，将进一步理解，当元件被称为“连接到”另一元件时，其可以直接连接到另一元件，或者可以存在中间元件。
图1是示意性地示出根据本公开的实施方式的充电/放电测试系统的配置的图，图2是示意性地示出图1的充电/放电模块的配置的图，并且图3是示例性地示出对被提供为进行测试的多个电池使用多次充电/放电循环的充电/放电测试结果的图。
参照图1，充电/放电测试系统1包括充电/放电测试装置100和控制器300。
充电/放电测试装置100包括至少一个充电/放电模块200。当充电/放电测试装置100包括两个或更多个充电/放电模块200_1～200_n(n为2或更大的自然数)时，可以对两个或更多个电池B_1～B_n同时执行充电/放电测试以进行测试，由此提高时间效率。在下文中，在多个充电/放电模块200_1～200_n的共同描述中使用附图标记200，并且在多个电池B_1～B_n的共同描述中使用附图标记B。
充电/放电模块200包括充电器/放电器210、温度调节电路220和感测电路230。
充电器/放电器210包括一对测试端子P1、P2，其附接至电池B的正极端子和负极端子/从电池B的正极端子和负极端子分离。被提供为进行测试的电池B的正极端子和负极端子通过一对测试端子P1、P2连接到充电器/放电器210。充电器/放电器210被配置成响应于来自控制器300的命令对要测试的连接的电池B进行充电和放电。在示例中，充电器/放电器210可以包括双向DC-DC转换器或双向DC-AC转换器。充电器/放电器210被配置成响应于控制信号根据来自控制器300的控制信号所需的充电/放电循环的电压条件和电流条件来控制电池B的充电电流、充电电压、放电电流和/或放电电压。
温度调节电路220响应于控制信号在电池B的充电/放电期间根据来自控制器300的控制信号所需的充电/放电循环的温度条件来维持或控制电池B的环境温度。例如，温度调节电路220包括温度传感器221、冷却回路222(例如，风扇)和加热回路223(例如，加热器)，并且可以由控制信号通过它们之间的反馈将充电/放电循环期间的环境温度维持在所需的温度。如上所述，当同时对两个或更多个电池B执行充电/放电测试时，为了防止电池B之间的温度干扰，温度调节电路220还可以包括壳体(例如，腔室)以将电池B、温度传感器221、冷却回路222和加热回路223与其它充电/放电模块物理隔离。在这种情况下，当与温度传感器221、冷却回路222和加热回路223一起被容纳在壳体中时，电池B可以联接到充电器/放电器210。
感测电路230电连接到将一对测试端子P1、P2连接到充电器/放电器210的一对布线。感测电路230包括电流传感器232。当充电器/放电器210正在对电池B进行充电和放电时，电流传感器232可以以预设时间间隔检测电池B的充电/放电电流，并将指示检测到的电流的电流值发送到控制器300。感测电路230包括电压传感器231。当充电器/放电器210正在对电池B进行充电和放电时，电压传感器231可以以预设时间间隔或当发生预定事件(例如，从充电到休止的变化)时检测电池B的电压，并将指示检测到的电压的电压值发送到控制器300。
控制器300包括控制单元310、通信电路320和存储器330。控制单元310可以使用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微处理器或用于执行其它功能的电气单元中的至少一者以硬件来实现。
通信电路320通过通信信道CH可操作地联接至充电/放电测试装置100，并且被配置成支持控制单元310与充电/放电测试装置100之间的有线或无线通信。可操作地联接是指直接/间接连接以在一个或两个方向上发送和接收信号。有线通信可以是例如控制器局域网(CAN)通信，并且无线通信可以是例如Zigbee或蓝牙通信。通信协议不限于特定类型且可以包括支持控制单元310与充电/放电测试装置100之间的有线/无线通信的任何通信协议。通信电路320将控制信号从控制单元310发送至充电器/放电器210，并将由充电/放电模块200的感测电路230获取的电池B的感测数据(例如，电流值、电压值)发送至控制单元310。
存储器330可以包括闪存类型、硬盘类型、固态盘(SSD)类型、硅磁盘驱动器(SDD)类型、多媒体卡微型类型、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或可编程只读存储器(PROM)的至少一种类型的存储介质。存储器330可以存储控制单元310的操作所需的数据和程序。存储器330可以存储指示由控制单元310执行的计算的结果的数据。
充电/放电测试装置100还可以包括信息输入/输出装置400。信息输入/输出装置400可以包括输入单元410(例如，键盘、麦克风等)和输出单元420(例如，扬声器、显示器)。信息输入/输出装置被配置成接收用户输入，并且以视觉和/或听觉形式输出根据用户输入执行的充电/放电测试的结果。
控制器300根据由信息输入/输出装置400接收的用户输入或预设测试调度信息顺序地或同时地向至少一个充电/放电模块200发送控制信号。例如，当通过信息输入/输出装置400接收到命令使用多个充电/放电模块200_1至200_n同时执行多次充电/放电循环的用户输入时，控制器300可以将与多次充电/放电循环相关联的多个控制信号中的每一个输出到多个充电/放电模块200中的每一个。
为了便于描述，出于例示的目的，本公开描述了使用对于第一电池B_1至第四电池不同的第一充电/放电循环至第四充电/放电循环中的每一个的充电/放电测试程序。除了第一充电/放电循环至第四充电/放电循环之外，还可以使用附加的充电/放电循环来执行测试以评估测试目标所需的性能。
一个第一充电/放电循环等同于在第一温度条件(例如，25℃)下按先后顺序的直到达到第一充电结束电压(例如，4.2V)的第一恒流充电(例如，1.0C速率)、第一休止时段(例如，30分钟)、直到达到第一放电结束电压(例如，3.0V)的第一恒流放电(例如，0.5C速率)、以及第二休止时段(例如，60分钟)。
一个第二充电/放电循环等同于在第二温度条件(例如，45℃)下按先后顺序的直到达到第一充电结束电压的第一恒流充电、第一休止时段，直到达到第一放电结束电压的第一恒流放电、以及第二休止时段。
一个第三充电/放电循环等同于在第一温度条件下按先后顺序的直到达到第一充电结束电压的第一恒流充电、第一休止时段、直到达到不同于第一放电结束电压的第二放电结束电压(例如，2.5V)的第二恒流放电以及第二休止时段。
一个第四充电/放电循环等同于在第二温度条件下按先后顺序的直到达到第一充电结束电压的第一恒流充电、第一休止时段，直到达到不同于第一放电结束电压的第一放电结束电压的第二恒流放电、以及第二休止时段。
在每个充电/放电循环中，当充电/放电模块200中提供的一对测试端子P1、P2之间的电压上升到充电结束电压时，恒流充电结束，并且当充电器/放电器210中提供的一对测试端子P1、P2之间的电压下降到放电结束电压时，恒流放电结束。
第一充电/放电模块200_1至第四充电/放电模块200_4被配置成响应于第一控制信号至第四控制信号，针对要测试的第一电池B_1至第四电池B_4中的每一个重复第一充电/放电循环至第四充电/放电循环中的每一个，直到第一充电/放电循环至第四充电/放电循环中的每一个的累积容量达到参考容量(图3中的QREF)。在对第一电池B_1重复地执行第一充电/放电循环的同时，第一充电/放电模块200_1的温度调节电路220将第一电池B_1的环境温度维持在第一温度条件，并且第一充电/放电模块200_1的温度调节电路220检测到的电流值和电压值在预设时间间隔或每当从控制器300进行请求时被发送到控制器300。对剩余电池B_2～B_4执行相同的过程。
每当对第一电池B_1执行一次第一充电/放电循环时，控制器300在第一恒流充电结束时确定第一电池B_1的累积容量，并且确定第一电池B_1在第一休止时段内的电压降。控制器300可以在存储器330中记录在时间序列中重复确定的第一电池B_1的累积容量和电压降，作为与第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集。
第一电池B_1的累积容量是通过重复第一充电/放电循环的第一电池B_1的充电容量和放电容量的总和。控制器300可以通过在第一充电/放电循环期间随时间累积从第一充电/放电模块200_1发送的电流值的幅值来确定在第一恒流充电结束时第一电池B_1的累积容量。
第一电池B_1在第一休止时段内的电压降是第一电池B_1在第一恒流充电结束时的开路电压(OCV)与第一电池B_1从第一恒流充电结束起经过第一休止时段之后的OCV之间的差。
每当对第二电池B_2执行一次第二充电/放电循环时，控制器300在第一恒流充电结束时确定第二电池B_2的累积容量，并且确定第二电池B_2在第一休止时段内的电压降。控制器300可以在存储器330中记录在时间序列中重复确定的第二电池B_2的累积容量和电压降，作为与第二充电/放电循环相关联的第二测试数据集。
第二电池B_2的累积容量是通过重复第二充电/放电循环的第二电池B_2的充电容量和放电容量的总和。控制器300可以通过在第二充电/放电循环期间随时间累积从第二充电/放电模块200_2发送的电流值的幅值来确定在第一恒流充电结束时第二电池B_2的累积容量。
第二电池B_2在第一休止时段内的电压降是第二电池B_2在第一恒流充电结束时的OCV与第二电池B_2从第一恒流充电结束起经过第一休止时段之后的OCV之间的差。
每当对第三电池B_3执行一次第三充电/放电循环时，控制器300在第一恒流充电结束时确定第三电池B_3的累积容量，并且确定第三电池B_3在第一休止时段内的电压降。控制器300可以在存储器330中记录在时间序列中重复确定的第三电池B_3的累积容量和电压降，作为与第三充电/放电循环相关联的第三测试数据集。
第三电池B_3的累积容量是通过重复第三充电/放电循环的第三电池B_3的充电容量和放电容量的总和。控制器300可以通过在第三充电/放电循环期间随时间累积从第三充电/放电模块200_3发送的电流值的幅值来确定在第一恒流充电结束时第三电池B_3的累积容量。
第三电池B_3在第一休止时段内的电压降是第三电池B_3在第一恒流充电结束时的OCV与第三电池B_3从第一恒流充电结束起经过第一休止时段之后的OCV之间的差。
每当对第四电池B_4执行一次第四充电/放电循环时，控制器300在第一恒流充电结束时确定第四电池B_4的累积容量，并且确定第四电池B_4在第一休止时段内的电压降。控制器300可以在存储器330中记录在时间序列中重复确定的第四电池B_4的累积容量和电压降，作为与第四充电/放电循环相关联的第四测试数据集。
第四电池B_4的累积容量是通过重复第四充电/放电循环的第四电池B_4的充电容量和放电容量的总和。控制器300可以通过在第四充电/放电循环期间随时间累积从第四充电/放电模块200_4发送的电流值的幅值来确定在第一恒流充电结束时第四电池B_4的累积容量。
第四电池B_4在第一休止时段内的电压降是第四电池B_4在第一恒流充电结束时的OCV与第四电池B_4从第一恒流充电结束起经过第一休止时段之后的OCV之间的差。
在上述充电/放电循环中的每一个，每个电池B的电压降的幅值与由重复每个充电/放电循环引起的每个电池B的副反应的程度相对应。也就是说，随着每个电池B的副反应在充电/放电循环期间累积，每个电池B的可用容量减小，并且随着每个电池B的副反应变得严重，每个电池B的电压降也增大，并且测试曲线(参见图3)中出现的电压降的斜率可以增加到负值。
第一电池至第四电池B_4是可以重复充电的任何类型的电池，例如锂离子电池，并且它们可以是具有相同电化学规格的新产品。另选地，第一电池至第四电池B_4中的任何一个可以具有与剩余电池中的至少一个不同的电化学规格。例如，第一电池B_1和第二电池B_2可以具有相同的规格，并且第三电池B_3和第四电池B_4可以包括与第一电池B_1和第二电池B_2的电解质不同类型和/或不同量的电解质，或者还可以包括添加剂。
在图3的曲线图中，横轴指示累积容量QACC，并且纵轴指示电压降ΔOCV。参照图3，第一测试曲线310至第四测试曲线340分别指示第一电池B_1至第四电池B_4的累积容量与电压降之间的关系。每条测试曲线可以通过在时间序列中记录为累积容量的值和在时间序列中记录为电压降的值的曲线拟合来生成。信息输入/输出装置400可以显示与来自控制器300的第一测试曲线310至第四测试曲线340中的至少一个相对应的图形信息。
当比较第一测试曲线310与第二测试曲线320时，由于在充电/放电测试的早期阶段第二温度条件比第一温度条件高，因此第二电池B_2的电压降比第一电池B_1的电压降小。然而，随着充电/放电测试的进行，第二电池B_2的电压降比第一电池B_1的电压降大。在第三测试曲线330和第四测试曲线340之间发现类似的关系。从这些发现可以看出，副反应在较高温度环境中引起更严重的劣化。
当比较第一测试曲线310与第三测试曲线330时，第三电池B_3的电压降比第一电池B_1的电压降大。从这些发现可以看出，在第一温度条件下，第二放电结束电压导致比第一放电结束电压更严重的电池B劣化。
当比较第二测试曲线320与第四测试曲线340时，第四电池B_4的电压降在整个充电/放电测试中显示出平缓的变化，而第二电池B_2的电压降在充电/放电测试的早期快速上升。从这些发现可以看出，在第二温度条件下，第一放电结束电压导致比第二放电结束电压更严重的电池B劣化。也就是说，根据本公开，可以定量地比较两条或更多条测试曲线，并且因此有助于识别由于连续施加到电池B的不同劣化因子(例如，放电结束电压)而导致的电压降的斜率差。
控制器300可以从第一测试曲线310至第四测试曲线340中选择测试曲线的至少一对可能的组合(例如，310和320、310和330、310和340等)，并确定每对所选测试曲线之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。例如，参照图3，Q1～Q2指示第二测试曲线320与第四测试曲线340之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
图4是示例性地示出根据第一实施方式的可由图1所示的充电/放电测试系统1执行的充电/放电测试方法的流程图。
参照图1至图4，在步骤S410中，控制器300向充电/放电测试装置100输出控制信号，该控制信号命令开始对被提供为进行测试的电池B的充电/放电测试。因此，充电/放电测试装置100使用控制信号所需的充电/放电循环来开始对电池B的充电/放电测试。
在步骤S420中，控制器300在电池B的充电/放电测试期间获取与充电/放电循环相关联的测试数据集。
步骤S420包括确定电池B在充电/放电循环中包括的恒流充电结束时的累积容量(S422)，确定电池B在从充电/放电循环中包括的恒流充电结束起的休止时段内的电压降(S424)，以及将电池B的累积容量和电压降添加到与充电/放电循环相关联的测试数据集。也就是说，每当在电池B的充电/放电测试期间执行一次充电/放电循环时，就更新测试数据集。
在步骤S430中，控制器300确定电池B由于充电/放电循环的累积容量是否达到参考容量。当步骤S430的值为“否”时，方法返回到步骤S420。步骤S430的值为“是”指示电池B的充电/放电测试完成。当步骤S430的值为“是”时，方法可以移动到步骤S440。
在步骤S440中，控制器300基于测试数据集来确定指示电池B的累积容量与电压降之间的相关性的测试曲线。
在步骤S450中，控制器300可以请求向信息输入/输出装置400输出指示测试曲线的图形信息。
图5是示例性地示出根据第二实施方式的可由图1所示的充电/放电测试系统1执行的充电/放电测试方法的流程图。
参照图1至图3和图5，在步骤S510中，控制器300向充电/放电测试装置100输出控制信号，该控制信号命令对被提供为测试多个电池B_1至B_4中的每一个使用多个不同的充电/放电循环开始充电/放电测试。因此，充电/放电测试装置100的多个充电/放电模块200_1至200_4使用控制信号所需的多次充电/放电循环来开始对多个电池B中的每一个的充电/放电测试。
在步骤S520中，控制器300在多个电池B_1至B_4的充电/放电测试期间获取与多次充电/放电循环相关联的多个测试数据集。
步骤S520包括确定每个电池B在每个充电/放电循环中包括的恒流充电结束时的累积容量(S522)，确定每个电池B在每个充电/放电循环中包括的休止时段内的电压降(S524)，以及将每个电池B的累积容量和电压降添加到与每个充电/放电循环相关联的每个测试数据集。也就是说，每当在每个电池B的充电/放电测试期间执行一次充电/放电循环时，就更新每个测试数据集。
在步骤S530中，控制器300确定多个电池B_1至B_4的通过多次充电/放电循环的累积容量是否达到参考容量。当步骤S530的值为“否”时，方法返回到步骤S520。步骤S530的值为“是”指示对所有多个电池B_1至B_4的充电/放电测试完成。当步骤S530的值为“是”时，方法可以移动到步骤S540。
在步骤S540中，控制器300基于多个测试数据集来确定指示多个电池B_1至B_4的累积容量与电压降之间的相关性的多条测试曲线。
在步骤S550中，控制器300确定其中多条测试曲线310至340中的测试曲线的至少一对可能组合之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
在步骤S560中，控制器300请求向信息输入/输出装置400输出指示多条测试曲线310至340和累积容量范围Q1～Q2的图形信息。
上文描述的本公开的实施方式不仅仅通过设备和方法来实现，并且可以通过执行与本公开的实施方式的配置相对应的功能的程序或其上记录有该程序的记录介质来实现，并且本领域技术人员可以从上述实施方式的公开中容易地实现这样的实现方式。
虽然上文已经相对于有限数量的实施方式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本公开的技术方面和所附权利要求的等同范围内对其进行各种修改和改变。
另外，在不脱离本公开的技术方面的情况下，本领域技术人员可以对上文描述的本公开进行许多替换、修改和改变，本公开不受上述实施方式和附图的限制，并且实施方式中的一些或所有实施方式可以选择性地组合以允许进行各种修改。

Claims (10)

1.一种充电/放电测试系统，所述充电/放电测试系统包括：
充电/放电测试装置，所述充电/放电测试装置能够连接到至少一个测试目标；以及
控制器，所述控制器被配置成向所述充电/放电测试装置输出第一控制信号，所述第一控制信号命令开始对作为所述测试目标提供的第一电池的充电/放电测试，
其中，所述充电/放电测试装置被配置成：
响应于所述第一控制信号，重复执行第一充电/放电循环，直到所述第一电池由于所述第一充电/放电循环的累积容量达到参考容量，
其中，所述第一充电/放电循环等同于第一温度条件下按先后顺序的直到达到第一充电结束电压的第一恒流充电、第一休止时段、直到达到第一放电结束电压的第一恒流放电、以及第二休止时段，并且
其中，所述控制器被配置成：
每当对所述第一电池执行一次所述第一充电/放电循环时，
确定所述第一电池的所述累积容量，
确定所述第一电池在所述第一休止时段内的电压降，并且
将所述第一电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集。
2.根据权利要求1所述的充电/放电测试系统，其中，所述控制器被配置成：
向所述充电/放电测试装置输出第二控制信号，所述第二控制信号命令开始对作为所述测试目标提供的第二电池的所述充电/放电测试，
其中，所述充电/放电测试装置被配置成：
响应于所述第二控制信号，重复执行第二充电/放电循环，直到所述第二电池由于所述第二充电/放电循环的累积容量达到所述参考容量，
其中，所述第二充电/放电循环等同于在不同于所述第一温度条件的第二温度条件下先后按先后顺序的所述第一恒流充电、所述第一休止时段、所述第一恒流放电以及所述第二休止时段，并且
其中，所述控制器被配置成：
每当对所述第二电池执行一次所述第二充电/放电循环时，
确定所述第二电池的所述累积容量，
确定所述第二电池在所述第一休止时段内的电压降，并且
将所述第二电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第二充电/放电循环相关联的第二测试数据集。
3.根据权利要求2所述的充电/放电测试系统，其中，所述控制器被配置成：
当完成对所述第一电池的所述充电/放电测试时，基于所述第一测试数据集来确定指示所述第一电池的累积容量与电压降之间的相关性的第一测试曲线；
当完成对所述第二电池的所述充电/放电测试时，基于所述第二测试数据集来确定指示所述第二电池的累积容量与电压降之间的相关性的第二测试曲线；以及
确定其中所述第一测试曲线与所述第二测试曲线之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
4.根据权利要求2所述的充电/放电测试系统，其中，所述控制器被配置成：
向所述充电/放电测试装置输出第三控制信号，所述第三控制信号命令开始对作为所述测试目标提供的第三电池的所述充电/放电测试，
其中，所述充电/放电测试装置被配置成：
响应于所述第三控制信号，重复执行第三充电/放电循环，直到所述第三电池由于所述第三充电/放电循环的累积容量达到所述参考容量，
其中，所述第三充电/放电循环等同于在所述第一温度条件下按先后顺序的所述第一恒流充电、所述第一休止时段、直到达到不同于所述第一放电结束电压的第二放电结束电压的第二恒流放电、以及所述第二休止时段，并且
其中，所述控制器被配置成：
每当对所述第三电池执行一次所述第三充电/放电循环时，
确定所述第三电池的所述累积容量，
确定所述第三电池在所述第一休止时段内的电压降，并且
将所述第三电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第三充电/放电循环相关联的第三测试数据集。
5.根据权利要求4所述的充电/放电测试系统，其中，所述控制器被配置成：
当完成对所述第一电池的所述充电/放电测试时，基于所述第一测试数据集来确定指示所述第一电池的累积容量与电压降之间的相关性的第一测试曲线，
当完成对所述第三电池的所述充电/放电测试时，基于所述第三测试数据集来确定指示所述第三电池的累积容量与电压降之间的相关性的第三测试曲线，并且
确定其中所述第一测试曲线与所述第三测试曲线之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
6.根据权利要求4所述的充电/放电测试系统，其中，所述控制器被配置成：
向所述充电/放电测试装置输出第四控制信号，所述第四控制信号命令开始对作为所述测试目标提供的第四电池的所述充电/放电测试，
其中，所述充电/放电测试装置被配置成：
响应于所述第四控制信号，重复执行第四充电/放电循环，直到所述第四电池由于所述第四充电/放电循环的累积容量达到所述参考容量，
其中，所述第四充电/放电循环等同于在所述第二温度条件下按先后顺序的所述第一恒流充电、所述第一休止时段、所述第二恒流放电以及所述第二休止时段，并且
其中，所述控制器被配置成：
每当对所述第四电池执行一次所述第四充电/放电循环时，
确定所述第四电池的所述累积容量，
确定所述第四电池在所述第一休止时段内的电压降，并且
将所述第四电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第四充电/放电循环相关联的第四测试数据集。
7.根据权利要求6所述的充电/放电测试系统，其中，所述控制器被配置成：
当完成对所述第一电池的所述充电/放电测试时，基于所述第一测试数据集来确定指示所述第一电池的累积容量与电压降之间的相关性的第一测试曲线，
当完成对所述第四电池的所述充电/放电测试时，基于所述第四测试数据集来确定指示所述第四电池的累积容量与电压降之间的相关性的第四测试曲线，并且
确定其中所述第一测试曲线与所述第四测试曲线之间的斜率差等于或大于阈值的累积容量范围。
8.根据权利要求1所述的充电/放电测试系统，其中，所述充电/放电测试系统还包括：
信息输入/输出装置，所述信息输入/输出装置被配置成输出与所述第一测试数据集相关联的图形信息。
9.根据权利要求1所述的充电/放电测试系统，其中，充电/放电测试装置包括至少一个充电/放电模块，并且
每个充电/放电模块包括：
充电器/放电器，所述充电器/放电器被配置成控制针对所述测试目标的充电电流和放电电流；
温度调节电路，所述温度调节电路被配置成控制所述测试目标的环境温度；以及
感测电路，所述感测电路被配置成测量所述测试目标的电压和电流。
10.一种充电/放电测试方法，所述充电/放电测试方法包括以下步骤：
由控制器向充电/放电测试装置输出第一控制信号，所述第一控制信号命令开始对被提供为进行测试的第一电池的充电/放电测试；以及
每当执行一次第一充电/放电循环时，由所述控制器获取与所述第一充电/放电循环相关联的第一测试数据集，直到所述第一电池由于所述第一充电/放电循环的累积容量达到参考容量，
其中，获取与所述第一充电/放电循环相关联的所述第一测试数据集的步骤包括以下步骤：
确定所述第一电池的所述累积容量；
确定所述第一电池在第一休止时段内的电压降；以及
将所述第一电池的所述累积容量和所述电压降添加到与所述第一充电/放电循环相关联的所述第一测试数据集。
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