CN116087806A - 一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法，所述锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置包括：电源单元、切换单元、测试单元和控制单元，电源单元与切换单元相连，切换单元与测试单元相连，控制单元分别与切换单元和测试单元相连，测试单元与多个电池座相连，切换单元与每个电池座相连；电源单元用于为切换单元供电；切换单元用于基于控制单元的控制指令控制每个电池座与测试单元之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断；测试单元用于采集位于电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，并发送给控制单元。本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法，提高了电池容量的检测效率。

Description

一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，具体涉及一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法。

背景技术

目前，单相智能电能表作为电力物联网建设中大量投入使用的重要终端设备，地位重要且批次生产数量庞大。

锂亚硫酰氯电池作为是一种一次不可充电电池，作为单相智能电能表的备用电源，以保证在停电等紧急情况下单相智能电能表的时钟和储存单元的正常工作，在各型号的单相智能电能表产品中广泛应用。在实际应用中，锂亚硫酰氯电池的容量不足导致的单相智能电能表出现电池欠压故障在单相智能电能表的各类故障中占比极高。根据2020版单相智能电能表通用技术规范，单相智能电能表用锂亚硫酰氯电池断电应维持内部时钟正常时间累积不少于5年，并应支持更换。但是，目前针对批量锂亚硫酰氯电池的剩余容量检测尚且没有成熟的解决方案，如何批量对锂亚硫酰氯电池的电池容量进行快速检测是业界亟待解决的需要课题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本发明提出一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，包括电源单元、切换单元、测试单元和控制单元，其中：

所述电源单元与所述切换单元相连，所述切换单元与所述测试单元相连，所述控制单元分别与所述切换单元和所述测试单元相连，所述测试单元与多个电池座相连，所述切换单元与每个电池座相连；

所述电源单元用于为所述切换单元供电；

所述切换单元用于基于所述控制单元的控制指令控制每个电池座与所述测试单元之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断；其中，所述第一测试回路用于实现锂亚硫酰氯电池的钝化膜消除放电，所述第二测试回路用于实现锂亚硫酰氯电池的脉冲放电；

所述测试单元用于采集位于电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，并发送给所述控制单元。

进一步地，所述切换单元包括译码器和切换元件，所述译码器与所述控制单元相连，所述切换元件分别与所述译码器和所述测试单元相连。

进一步地，所述切换元件包括电压采集开关和多组测试开关，其中：

所述电压采集开关用于控制电压信号采集回路的通断；

每组测试开关唯一对应一个电池座；每组测试开关包括第一开关和第二开关，每组测试开关中的第一开关设置在对应的电池座与所述测试单元之间的第一测试回路，每组测试开关中的第二开关设置在对应的电池座与所述测试单元之间的第二测试回路。

进一步地，所述电源单元包括电源滤波器和开关电源，所述开关电源与所述电源滤波器相连，所述电源滤波器与所述切换单元相连。

进一步地，所述测试单元包括电压信号采集电路、钝化膜消除负载电路和脉冲测试负载电路，其中：

所述切换单元分别与所述电压信号采集电路、所述钝化膜消除负载电路和所述脉冲测试负载电路相连；

每个电池座分别与所述电压信号采集电路、所述钝化膜消除负载电路和所述脉冲测试负载电路相连。

进一步地，所述控制单元包括下位机、调试接口、通信接口和电源接口，其中：

所述下位机分别与所述调试接口、所述通信接口和所述电源接口相连。

进一步地，本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置还包括外壳，所述电源单元、所述切换单元、所述测试单元和所述控制单元设置在所述外壳内，在所述外壳上设置多个电池座。

进一步地，在所述外壳上设置电源状态指示灯，所述电源状态指示灯与所述电源单元相连。

第二方面，本发明提出一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统，包括上述任一实施例所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置和上位机，所述上位机与所述锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置通信连接相连。

第二方面，本发明提出一种基于上述实施例所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法，包括：

控制单元接收上位机发送检测指令，并基于检测指令控制切换单元闭合各个电池座与测试单元之间的第一测试回路，使位于各个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电；

在达到预设放电时长之后，所述控制单元控制所述切换单元断开各个电池座与所述测试单元之间的第一测试回路，使各个电池座上的锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态；

在达到预设静置时长之后，所述控制单元控制所述切换单元闭合所述测试单元与每个电池座之间的电压信号采集回路，并依次闭合每个电池座与所述测试单元的第二测试回路预设时长再断开，对每个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电以采集每个电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号；

所述控制单元将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号发送给上位机，以使得所述上位机基于每个锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，获得每个锂亚硫酰氯电池的电池容量。

本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法，包括电源单元、切换单元、测试单元和控制单元，电源单元与所述切换单元相连，切换单元与测试单元相连，控制单元分别与所述切换单元和所述测试单元相连，测单元与多个电池座相连，所述切换单元与每个电池座相连；所述电源单元用于为所述切换单元供电，切换单元用于基于控制单元的控制指令控制每个电池座与测试单元之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断，测试单元用于采集位于电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，并发送给控制单元，通过多个电池座实现能够进行锂亚硫酰氯电池的电池容量的批量检测，提高了锂亚硫酰氯电池的电池容量的检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。在附图中：

图1是本发明第一实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图。

图2是本发明第二实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图。

图3是本发明第三实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图。

图4是本发明第四实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图。

图5是本发明第五实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图。

图6是本发明第六实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图。

图7是本发明第七实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的主视结构示意图。

图8是本发明第八实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的俯视结构示意图。

图9是本发明第九实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统的结构示意图。

图10是本发明第十实施例提供的锂亚硫酰氯电池的脉冲电压波形的示意图。

图11是本发明第十一实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法的流程示意图。

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明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图1是本发明第一实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，包括电源单元1、切换单元2、测试单元3和控制单元4，其中：

电源单元1与切换单元2相连，切换单元2与测试单元3相连，控制单元4分别与切换单元1和测试单元3相连，测试单元3与多个电池座5相连，切换单元2与每个电源状态指示灯5相连；

电源单元1用于为切换单元2供电；

切换单元2用于基于控制单元4的控制指令控制每个电池座5与测试单元2之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断；

测试单元3用于采集位于电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，并发送给控制单元4。

具体地，本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置能够实现批量对锂亚硫酰氯电池的电池容量检测。将需要进行电池容量检测的各个锂亚硫酰氯电池放到电池座5上，每个电池座5放入一个锂亚硫酰氯电池，电池座5能够固定锂亚硫酰氯电池。其中，电池座5可以采用通用五号电池座。电池座5的具体数量根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。

每个电池座5与测试单元2相连，在每个电池座5与测试单元2之间具有第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路。切换单元2电压信号采集回路能够闭合第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路，以及断开第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路。当切换单元2闭合电池座5对应的第一测试回路时，测试单元2与电池座5上的锂亚硫酰氯电池之间形成闭合回路，通过测试单元2对锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电。可以切换单元2能够同时闭合所有电池座5对应的第一测试回路，通过测试单元2对所有电池座5上的锂亚硫酰氯电池同时进行钝化膜消除放电，从而提高钝化膜消除放电的效率。

锂亚硫酰氯电池钝化膜消除放电完成之后，可以断开每个电池座5对应的第一测试回路，使每个电池座5上的锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态，以消除电池松弛效应对检测结果的影响，提高电池容量检测的准确性。

锂亚硫酰氯电池钝化膜消开路静置完成之后，闭合电池座5与测试单元2之间的电压信号采集回路，以便在对电池座5上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电时，测试单元2能够采集电池座2上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号。闭合电池座5与测试单元2之间的第二测试回路，测试单元2与电池座5上的锂亚硫酰氯电池之间形成闭合回路，此时，通过测试单元2对电池座5上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电，会按照设定顺序依次对电池座5上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电。测试单元2将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号发送给控制单元4，以将锂亚硫酰氯电池的放电电压信号换算为电池容量。其中，设定顺序可以为电池座5的编号顺序，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。

本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，包括电源单元、切换单元、测试单元和控制单元，电源单元与所述切换单元相连，切换单元与测试单元相连，控制单元分别与所述切换单元和所述测试单元相连，测单元与多个电池座相连，所述切换单元与每个电池座相连；所述电源单元用于为所述切换单元供电，切换单元用于基于控制单元的控制指令控制每个电池座与测试单元之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断，测试单元用于采集位于电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，并发送给控制单元，通过多个电池座实现锂亚硫酰氯电池的电池容量的批量检测，提高了锂亚硫酰氯电池的电池容量的检测效率。

图2是本发明第二实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图，如图2所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，切换单元2包括译码器21和切换元件22，译码器21与控制单元4相连，切换元件22分别与译码器21和测试单元3相连。

具体地，译码器21从控制单元4接收控制指令，并基于控制指令闭合和断开切换元件22。切换元件22的闭合和断开能够实现每个电池座与测试单元3之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断，当位于电池座与测试单元3之间的第一测试回路上的切换元件22闭合时，第一测试回路闭合；当位于电池座与测试单元3之间的第一测试回路上的切换元件22断开时，第一测试回路断开。当位于电池座与测试单元3之间的第二测试回路上的切换元件22闭合时，第二测试回路闭合；当位于电池座与测试单元3之间的第二测试回路上的切换元件22断开时，第二测试回路断开。当位于电池座与测试单元3之间的电压信号采集回路上的切换元件22闭合时，电压信号采集回路闭合；当位于电池座与测试单元3之间的电压信号采集回路上的切换元件22断开时，电压信号采集回路断开。其中，译码器21可以采用型号为74LS138的译码器。

图3是本发明第三实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图，如图3所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，切换元件22包括电压采集开关221和多组测试开关222，其中：

电压采集开关221与每个电池座5相连，电压采集开关221与测试单元相连，电压采集开关221用于控制电压信号采集回路的通断电压信号采集回路，即电压采集开关221用于接通或者断开电压信号采集回路。每个电池座对应一个电压信号采集回路，各个电压信号采集回路共用一个电压采集开关221。

每组测试开关222唯一对应一个电池座；每组测试开关222包括第一开关2221和第二开关2222，每个第一开关分别与测试单元3相连，每个第二开关分别与测试单元3相连(图3中上方两组测试开关222中的第一开关2221和第二开关2222与测试单元3的连接关系未示出)。每组测试开关222中的第一开关2221设置在对应的电池座5与测试单元3之间的第一测试回路，用于接通或者断开对应的电池座5与测试单元3之间的第一测试回路。每组测试开关222中的第二开关2222设置在对应的电池座5与测试单元3之间的第二测试回路，用于接通或者断开对应的电池座5与测试单元3之间的第二测试回路。其中，电压采集开关221、第一开关2221和第二开关2222可以采用继电器。

例如，本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置包括30个电池座5，一次可以对30个锂亚硫酰氯电池进行电池容量的检测。每个电池座5对应一组测试开关222，即每个电池座5对应一个第一开关2221和一个第二开关2222。

图4是本发明第四实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图，如图4所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，电源单元1包括电源滤波器11和开关电源12，开关电源11与电源滤波器12相连，电源滤波器12与切换单元2相连。

开关电源11可以外接220V市电，用于将220V市电转换为切换单元2需要的电压。电源滤波器12用于滤除电源噪声。开关电源11和电源滤波器12根据实际需要进行选择，本发明实施例不做限定。

图5是本发明第五实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图，如图5所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，测试单元3包括电压信号采集电路31、钝化膜消除负载电路32和脉冲测试负载电路33，其中：

切换单元2分别与电压信号采集电路31、钝化膜消除负载电路32和脉冲测试负载电路33相连；

每个电池座分别与电压信号采集电路31、钝化膜消除负载电路32和脉冲测试负载电路33相连。

具体地，钝化膜消除负载电路32与电池座上的锂亚硫酰氯电池构成的第一测试回路接通时，产生钝化消去电流，用于消除因长期贮存而在锂金属极上的钝化膜，进而提高电池容量的检测精度。脉冲测试负载电路33与电池座上的锂亚硫酰氯电池构成的第二测试回路接通时，使锂亚硫酰氯电池产生瞬时放电，进而由电压信号采集电路31捕捉瞬时放电电压信号，获得锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，锂亚硫酰氯电池的放电电压信号用于计算锂亚硫酰氯电池的电池容量。

其中，电压信号采集电路31包括电压信号采集器，实现对锂亚硫酰氯电池的放电电压信号的采集；钝化膜消除负载电路32包括钝化膜消除负载，用于对锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电；脉冲测试负载电路33包括脉冲测试负载，用于对锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电。电压信号采集器可以采用AN706电压信号采集器，钝化膜消除负载和脉冲测试负载根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。

图6是本发明第六实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的结构示意图，如图6所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，控制单元4包括下位机41、调试接口42、通信接口43和电源接口44，其中：

下位机41分别与调试接口42、通信接口43和电源接口44相连。

具体地，下位机41分别与切换单元2和测试单元3相连，下位机41可以向切换单元2发送控制指令，以控制每个电池座5与测试单元2之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断。调试接口42用于连接仿真器，实现电池容量检测程序的烧录。下位机41可以通过通信接口43连接上位机，将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号上传给上位机，供上位机绘制锂亚硫酰氯电池的放电曲线以及基于锂亚硫酰氯电池的放电电压信号计算出锂亚硫酰氯电池的电池容量。下位机41通过电源接口44连接上位机，通过上位机供电实现自身供电。

其中，下位机41可以采用型号为AX4010的现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)实现。调试接口42可以采用USB-Blaster接口。通信接口43可以采用RS485数据通信接口。

图7是本发明第七实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的主视结构示意图，图8是本发明第八实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的俯视结构示意图，如图7和图8所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置还包括外壳6，电源单元1、切换单元2、测试单元3和控制单元4设置在外壳6内，在外壳6上设置多个电池座5。外壳6用于保护内部元器件，其中，外壳6可以采用金属机箱。电源单元1、切换单元2、测试单元3、控制单元4在外壳6内的具体安装方式，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。电池座5在外壳6上的安装方式，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。

可理解的是，可以将控制单元4的通信接口43设置在外壳6上，以方便与上位机进行通信连接。在外壳6上设置电源开关7，用于开启和关闭锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置。电源开关7可以包括开关按钮和工频220V插座，与电源单元1相连。

如图8所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，在外壳6上设置电源状态指示灯8，电源状态指示灯8与电源单元1相连，用于指示锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的电源状态，以方便使用人员获知装置的通电状态。

图9是本发明第九实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统的结构示意图，如图9所示，本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统，包括上述任一实施例所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置901和上位机902，上位机902与锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置901通信连接。

具体地，上位机902可以向锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置901下达测试开始的检测指令，锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置901可以将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号发送给上位机902。上位机902可以基于锂亚硫酰氯电池放电期间的放电电压信号，绘制锂亚硫酰氯电池放电曲线并显示在上位机902的屏幕上。上位机902可以基于锂亚硫酰氯电池的放电电压信号以及电池容量检测模型，计算出锂亚硫酰氯电池的电池容量，电池容量检测模型是预先建立的。其中，上位机可以采用台式机或者笔记本电脑。

可以基于预设数量的锂亚硫酰氯电池的脉冲电压波形和电池容量建立电池容量检测模型，具体过程如下：

获取预设数量的锂亚硫酰氯电池的脉冲电压波形和电池容量。

具体地，对预设数量的锂亚硫酰氯电池进行脉冲测试，获得每个锂亚硫酰氯电池的脉冲电压波形，如图10所示。图10中，T₀时锂亚硫酰氯电池接通脉冲测试负载，T₁时锂亚硫酰氯电池断开脉冲测试负载。U_A为开路电压，U_B为接通脉冲测试负载后瞬间跌落的负载电压，U_C为T₁时断开脉冲测试负载前的负载电压，U_D为T₁时断开脉冲测试负载后瞬间恢复的开路电压，U_E为断开负载设定时间段后的电池开路电压。通过图10中的脉冲电压波形，可以获得U_AB、U_BC、U_CD、U_DE、U_AD、U_DE等电压。其中，T₁与T₀之间的时间间隔和T₂与T₁之间的时间间隔，根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。比如T₁与T₀之间间隔1秒钟，T₂与T₁之间间隔3秒钟。图10中时间轴原点与T₀之间时间间隔至少1秒钟。

每个锂亚硫酰氯电池的U_BC和U_AD，以及每个锂亚硫酰氯电池的U_BC、U_ED和U_AD构成一组训练数据，表示为(U_BC，U_AD)和(U_BC，U_ED，U_AD)，对应的标签为锂亚硫酰氯电池的电池容。锂亚硫酰氯电池的电池容可以通过现有技术中的测试方法获得。

基于原始模型、预设数量组训练数据以及对应标签，训练获得所述电池容量检测模型。

具体地，根据预设数量组训练数据以及对应标签，对所述原始模型进行训练，可以训练获得所述电池容量检测模型。所述原始模型根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。

例如，原始模型采用后向传播神经网络(Back Propagation Neural Network，简称BPNN)模型，以开源的Levenberg-Marquardt算法的快速收敛函数作为损失函数，训练精度为0.1％，学习效率选择为0.5。

电池容量检测模型建立之后，部署到上位机902中进行电池容量的检测。上位机902可以基于锂亚硫酰氯电池放电期间的放电电压信号，绘制锂亚硫酰氯电池放电曲线，与图10电压波形类似，基于锂亚硫酰氯电池放电曲线获得第一电压U₁、第二电压U₂和第三电压U₃，U₁对应模型训练时的U_AD，第二电压U₂对应模型训练时的U_BC，第三电压U₃对应模型训练时的U_ED。根据第一电压U₁、第二电压U₂和第三电压U₃获得锂亚硫酰氯电池的电压预测特征数据(U₂，U₁)和(U₂，U₃，U₁)。根据锂亚硫酰氯电池的电压预测特征数据以及电池容量检测模型可以获得锂亚硫酰氯电池的电池容量，即将锂亚硫酰氯电池的电压预测特征数据输入到电池容量检测模型中，可以输出锂亚硫酰氯电池的电池容量。

图11是本发明第十一实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法的流程示意图，如图11所示，本发明实施例提供的基于上述实施例所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法，包括：

S1101、控制单元接收上位机发送检测指令，并基于检测指令控制切换单元闭合各个电池座与测试单元之间的第一测试回路，使位于各个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电；

具体地，检测人员可以通过上位机向控制单元发送检测指令，检测指令用于指示开始进行锂亚硫酰氯电池的电池容量检测。控制单元接收到检测指令之后，可以发送第一控制指令给切换单元，使切换单元闭合各个电池座与测试单元之间的第一测试回路，各个第一测试回路处于接通状态，使各个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电，钝化膜消除放电会持续预设放电时长。在锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电时，上位机可以在屏幕上提示正在进行去钝化膜处理。由于对各个锂亚硫酰氯电池同时进行钝化膜消除放电，能够提高锂亚硫酰氯电池的电池容量的检测效率。

其中，在检测之前，需要将各个锂亚硫酰氯电池放到电池座中。为锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置接通外接电源，并打开锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的电源开关。上位机与控制单元之间连接数据传输线缆，以建立通信信道。

S1102、在达到预设放电时长之后，所述控制单元控制所述切换单元断开各个电池座与所述测试单元之间的第一测试回路，使各个电池座上的锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态；

具体地，各个锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电的持续时间在达到预设放电时长之后，所述控制单元会向所述切换单元发送第二控制指令，使所述切换单元断开各个电池座与所述测试单元之间的第一测试回路，各个第一测试回路处于断开状态，使各个电池座上的锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态，各个锂亚硫酰氯电池的开路静置状态会持续预设静置时长，以消除电池松弛效应对检测结果的影响。在锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态时，上位机可以在屏幕上提示正在进行静置。其中，预设放电时长和预设静置时长根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。

例如，预设放电时长为15分钟，预设静置时长为5分钟。

S1103、在达到预设静置时长之后，所述控制单元控制所述切换单元闭合所述测试单元与每个电池座之间的电压信号采集回路，并依次闭合每个电池座与所述测试单元的第二测试回路预设时长再断开，对每个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电以采集每个电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号；

具体地，各个锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电的持续时间在达到预设静置时长之后，所述控制单元会向所述切换单元发送第三控制指令，使所述测试单元与每个电池座之间的电压信号采集回路闭合并使所述切换单元逐一闭合每个电池座与所述测试单元的第二测试回路，持续预设时长，然后断开每个电池座与所述测试单元的第二测试回路，实现对每个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电，同时测试单元能够通过电压信号采集回路采集到每个电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号。

其中，预设时长根据实际需要进行设置，比如设置为1s，本发明实施例不做限定。可以为各个电池座设置编号，按照各个电池座的编号的默认顺序依次对每个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电。当前电池座与测试单元的第二测试回路断开设定时长之后，闭合当前电池座的下一个电池座与测试单元的第二测试回路，其中，设定时长根据实际需要进行设置，本发明实施例不做限定。

S1104、所述控制单元将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号发送给上位机，以使得所述上位机基于每个锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，获得每个锂亚硫酰氯电池的电池容量。

具体地，所述控制单元从测试单元接收采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，然后将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号发送给上位机。上位机根据接收到的每个锂亚硫酰氯电池的放电电压信号以及电池容量检测模型，获得每个锂亚硫酰氯电池的电池容量。

本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法，控制单元接收上位机发送检测指令，并基于检测指令控制切换单元闭合各个电池座与测试单元之间的第一测试回路，使位于各个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电，在达到预设放电时长之后，控制单元控制切换单元断开各个电池座与测试单元之间的第一测试回路，使各个电池座上的锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态，在达到预设静置时长之后，控制单元控制切换单元闭合测试单元与每个电池座之间的电压信号采集回路，并依次闭合每个电池座与测试单元的第二测试回路预设时长再断开，对每个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电以采集每个电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，控制单元将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号发送给上位机，以使得上位机基于每个锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，获得每个锂亚硫酰氯电池的电池容量，实现了对锂亚硫酰氯电池的电池容量的批量检测，提高了锂亚硫酰氯电池的电池容量的检测效率。

下面以一个具体的实施例来说明本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统以及锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法的具体实现过程。

在本发明实施例中，锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统包括的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置包括30个电池座5，每个批次最多可以对30个锂亚硫酰氯电池进行电池电量的检测。相应地，切换元件22包括30组测试开关222，每组测试开关对应一个电池座5。上位机采用笔记本电脑，预先安装检测需要的相关检测软件，并部署电池容量检测模型。

在开始检测之前，锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置接通220V电源，并开启电源开关7，电源状态指示灯8亮起。将需要检测的30个锂亚硫酰氯电池分别放入30个电池座上。开启笔记本电脑，并通过数据传输线缆与控制单元4的通信接口43相连，建立笔记本电脑与控制单元4之间的通信通道。检测人员在笔记本电脑上打开并运行检测软件，选择检测数据保存路径，并对待检测的锂亚硫酰氯电池命名。

测试人员在检测软件的界面上点击开始测试按钮，笔记本电脑向控制单元4发送检测指令。控制单元4的下位机41通过通信接口43接收检测指令，然后向切换单元2发送第一控制指令。切换单元2的译码器21接收到第一控制指令之后，会触发各个组测试开关222包括的第一开关2221闭合，从而接通每个电池座5与测试单元3之间的第一测试回路，每个锂亚硫酰氯电池与对应的第一测试回路中的钝化膜消除负载接通构成回路，使位于各个电池座上的锂亚硫酰氯电池同时进行钝化膜消除放电。钝化膜消除放电持续15分钟。笔记本电脑发送检测指令之后，会在检测软件界面上显示“正在进行去钝化膜处理”。

在钝化膜消除放电达到15分钟之后，下位机41向切换单元2发送第二控制指令。切换单元2的译码器21接收到第二控制指令之后，会触发各个组测试开关222包括的第一开关2221断开，从而断开每个电池座5与测试单元3之间的第一测试回路，使各个电池座5上的锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态，上述开路静置状态会持续5分钟，以消除电池松弛效应对检测结果的影响。下位机41向切换单元2发送第二控制指令的同时，可以向笔记本电脑反馈进行开路静置，笔记本电脑可以在检测软件界面上显示“正在进行静置”。

在开路静置达到5分钟之后，下位机41会向切换单元2发送第三控制指令。切换单元2的译码器21接收到第三控制指令之后，触发电压采集开关221闭合，从而接通电压信号采集回路，并在1秒钟之后，按照各个电池座5的编号由小到大的顺序，依次触发每个电池座5对应的测试开关222包括的第二开关2222闭合，使每个电池座5对应的第二测试回路接通1秒钟，每个电池座5上的锂亚硫酰氯电池与第二测试回路中的脉冲测试负载形成回路，进行脉冲放电，产生放电电压信号。电压信号采集回路中的电压信号采集器会采集锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，发送给下位机41。每个电池座5对应的第二测试回路接通1秒钟之后，译码器21触发闭合的第二开关2222断开。从第二个电池座开始，在上一个电池座对应的第二开关断开3秒种之后，再闭合电池座对应的第二开关。

下位机41将接收到的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号上传给笔记本电脑，笔记本电脑可以根据脉冲放电期间的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，绘制锂亚硫酰氯电池的脉冲放电曲线，显示在检测软件界面上。笔记本电脑根据每个锂亚硫酰氯电池的放电电压信号以及电池容量检测模型，对锂亚硫酰氯电池的电池容量进行计算，在30个锂亚硫酰氯电池的电池容量计算完成之后，检测结束。笔记本电脑可以在检测软件界面上显示测试完成。

本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置、系统及方法，测试过程简单，只需要将待测的各个锂亚硫酰氯电池放入锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置的电池座中，操作上位机中的相关软件即可得到各个锂亚硫酰氯电池的检测数据、脉冲放电曲线和电池容量。实现了锂亚硫酰氯电池的批量检测，可以批量检测锂亚硫酰氯电池并计算电池容量，减少了厂家对大批量电池逐一进行生产、调试与检测工作的耗时和复杂度。实现了无损检测，检测过程不会对锂亚硫酰氯电池进行侵入式的破环检测，保留了锂亚硫酰氯电池结构完整性，并且本发明实施例提供的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法，锂亚硫酰氯电池的耗能很小，检测几乎不损失锂亚硫酰氯电池的电池容量。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，包括电源单元、切换单元、测试单元和控制单元，其中：

所述电源单元与所述切换单元相连，所述切换单元与所述测试单元相连，所述控制单元分别与所述切换单元和所述测试单元相连，所述测试单元与多个电池座相连，所述切换单元与每个电池座相连；

所述电源单元用于为所述切换单元供电；

所述切换单元用于基于所述控制单元的控制指令控制每个电池座与所述测试单元之间的第一测试回路、电压信号采集回路以及第二测试回路的通断；其中，所述第一测试回路用于实现锂亚硫酰氯电池的钝化膜消除放电，所述第二测试回路用于实现锂亚硫酰氯电池的脉冲放电；

所述测试单元用于采集位于电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，并发送给所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，所述切换单元包括译码器和切换元件，所述译码器与所述控制单元相连，所述切换元件分别与所述译码器和所述测试单元相连。

3.根据权利要求2所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，所述切换元件包括电压采集开关和多组测试开关，其中：

所述电压采集开关用于控制电压信号采集回路的通断；

每组测试开关唯一对应一个电池座；每组测试开关包括第一开关和第二开关，每组测试开关中的第一开关设置在对应的电池座与所述测试单元之间的第一测试回路，每组测试开关中的第二开关设置在对应的电池座与所述测试单元之间的第二测试回路。

4.根据权利要求1所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，所述电源单元包括电源滤波器和开关电源，所述开关电源与所述电源滤波器相连，所述电源滤波器与所述切换单元相连。

5.根据权利要求1所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，所述测试单元包括电压信号采集电路、钝化膜消除负载电路和脉冲测试负载电路，其中：

所述切换单元分别与所述电压信号采集电路、所述钝化膜消除负载电路和所述脉冲测试负载电路相连；

每个电池座分别与所述电压信号采集电路、所述钝化膜消除负载电路和所述脉冲测试负载电路相连。

6.根据权利要求1所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，所述控制单元包括下位机、调试接口、通信接口和电源接口，其中：

所述下位机分别与所述调试接口、所述通信接口和所述电源接口相连。

7.根据权利要求1所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，还包括外壳，所述电源单元、所述切换单元、所述测试单元和所述控制单元设置在所述外壳内，在所述外壳上设置多个电池座。

8.根据权利要求7至所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置，其特征在于，在所述外壳上设置电源状态指示灯，所述电源状态指示灯与所述电源单元相连。

9.一种锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置和上位机，所述上位机与所述锂亚硫酰氯电池的电池容量检测装置通信连接相连。

10.一种基于权利要求9所述的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测系统的锂亚硫酰氯电池的电池容量检测方法，其特征在于，包括：

控制单元接收上位机发送检测指令，并基于检测指令控制切换单元闭合各个电池座与测试单元之间的第一测试回路，使位于各个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行钝化膜消除放电；

在达到预设放电时长之后，所述控制单元控制所述切换单元断开各个电池座与所述测试单元之间的第一测试回路，使各个电池座上的锂亚硫酰氯电池处于开路静置状态；

在达到预设静置时长之后，所述控制单元控制所述切换单元闭合所述测试单元与每个电池座之间的电压信号采集回路，并依次闭合每个电池座与所述测试单元的第二测试回路预设时长再断开，对每个电池座上的锂亚硫酰氯电池进行脉冲放电以采集每个电池座上的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号；

所述控制单元将采集的锂亚硫酰氯电池的放电电压信号发送给上位机，以使得所述上位机基于每个锂亚硫酰氯电池的放电电压信号，获得每个锂亚硫酰氯电池的电池容量。

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