CN116609663A - 电池性能评测方法及电池性能评测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池性能评测方法及电池性能评测设备，本发明的电池性能评测方法，包括以下步骤：在预设场景下搭建测试箱；将待测电池置于测试箱中；控制测试箱内的环境参数，使待测试电池处于设定环境下；对待测电池进行充放电测试，并获取电池参数信息。本发明的电池性能评测方法，能够保证测试箱与周围环境热交换的一致性，并能够模拟不同散热工况，实现模拟电池在整车中真实应用场景的目的，而可实现电池性能的多维度评价，提升电池性能测试结果的可靠性，有助于电池的前期开发设计。

Description

电池性能评测方法及电池性能评测设备

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池性能评测方法，同时，本发明还涉及一种用于实现该电池性能评测方法的电池性能评测设备。

背景技术

锂电池作为纯电动汽车动力的重要来源，是提高整车性能和降低成本的关键因素，而其温度特性将直接影响到整车的性能、寿命和耐久性。在锂电池中，一般需要基于电池的发热机理，合理设计电池包结构，选择适当的热管理方式和策略，来实现电池系统的热管理，以保证电池包内各个电池的温度在合理工作范围内，并尽可能地确保各模块以及单体电池之间的温度均匀性，由此可使电池的温度特性达到最优，进而确保电池性能的稳定发挥。

然而，为获取电池的温度特性，需要在前期研发阶段中充分评测不同散热效果(条件)下的电池性能，继而对现有的评测方法进行优化和完善，提供更全面的技术解决方案，来丰富测试的多样性以及模拟不同使用场景的可能性，以提升测试结果的准确性。

目前电池在研发阶段测试时，大多使用的是环境箱、空调房或者恒温房来提供测试所需的环境温度，但是，仅仅通过环境箱、空调房或者恒温房来提供环境温度，仍存在电池布置位置不同，其与周围环境热交换效率不同，无法保证散热条件的一致性，导致测试结果存在差异，同时，也存在无法有效模拟电池在整车中的真实应用场景，不能够实现多维度测试的缺陷，而造成测试结果单一的问题，难以满足有效评估电池可靠性的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电池性能评测方法，以可模拟不同散热工况，提升电池性能测试结果的可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电池性能评测方法，包括以下步骤：

在预设场景下搭建测试箱；

将待测电池置于所述测试箱中；

控制测试箱内的环境参数，使所述待测试电池处于设定环境下；

对所述待测电池进行充放电测试，并获取电池参数信息。

进一步的，控制测试箱内的环境参数，使所述待测试电池处于设定环境下，还包括以下步骤：采集所述测试箱内的环境实时参数信息，并与环境历史参数信息对比，形成与更新环境参数模型。

进一步的，对所述待测电池进行充放电测试，并获取电池参数信息，还包括以下步骤：所述环境实时参数信息超出环境参数阈值时，触发报警条件，并结束所述充放电测试。

进一步的，所述环境参数包括温度信息，所述环境实时参数信息包括温度实时信息，所述环境历史参数信息包括温度历史信息；和/或，所述预设场景中的环境温度处于恒温条件下。

进一步的，所述设定环境包括所述测试箱与所述预设场景之间的热交换通过静态空气进行；和/或，所述设定环境包括根据所述环境实时参数信息对所述测试箱降温或升温处理。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的电池性能评测方法，通过降测试箱设置在预设场景下，可保证测试箱与周围环境热交换的一致性，并通过控制测试箱内的环境参数，以使待测试电池处于设定环境下，能够模拟不同散热工况，也即实现模拟电池在整车中真实应用场景的目的，以可实现电池性能的多维度评价，提升电池性能测试结果的可靠性，而有助于电池的前期开发设计。

本发明的另一目的在于提出一种电池性能评测设备，包括置于预设场景中的箱体、环境控制系统和充放电装置；

所述箱体内形成有用于放置待测电池的腔体，且所述待测电池通过穿经所述箱体的线束与外部的所述充放电装置相连；

所述环境控制系统包括控制模块，设于所述箱体内的用于检测温度的采集模块，设于所述箱体上的能够连通所述腔体和外部的散热部，以及设于所述腔体内的用于加热内部温度的加热部，且所述采集模块、所述散热部和所述加热部均与所述控制模块相连。

进一步的，所述控制模块和所述采集模块通过传输模块通讯连接；和/或，所述环境控制系统包括与所述控制模块相连的报警模块，所述报警模块能够响应于所述控制模块所输出的报警信息而发出报警信号。

进一步的，所述箱体的一侧设有可折叠的滑动箱门，所述滑动箱门包括多个滑动设置在所述箱体上的折叠门，且相邻两个折叠门之间铰接设置，以使所述滑动箱门中靠近所述箱体一端的所述折叠门能够滑移至所述箱体的另一端，并使多个所述折叠门折叠在一起。

进一步的，所述腔体底部设有隔板，所述待测电池和所述加热部分设于所述隔板的上下两侧。

进一步的，所述散热部包括设于所述箱体顶部的散热器，所述加热部包括设于所述腔体底部的加热板；和/或，所述箱体采用金属材质制成。

本发明所述的电池性能评测设备，可通过采集模块实现对箱体内温度的实时监测，并通过散热部或加热部实现箱体内温度的调节，以实现对不同散热工况的模拟，也即实现模拟电池在整车中真实应用场景的目的，进而可实现电池性能的多维度评价，提升电池性能测试结果的可靠性，并利于电池的前期开发设计。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的电池性能评测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述的电池性能评测设备的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的电池性能评测设备实施电池性能评测方法时的流程图；

图4为本发明实施例所述的环境控制系统的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的控制模块的结构示意图；

附图标记说明：

1、环境控制系统；2、散热器；3、线束过孔；4、出液口；5、进液口；6、隔板；7、拉手；8、导轨；9、万向轮；10、折叠门；11、箱体；12、加热板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种电池性能评测方法，其能够模拟电池在整车中真实应用场景，实现不同散热工况下对电池性能的测试，进而能够实现电池性能的多维度评价，提升电池性能测试结果的可靠性。

在整体设计思想上，作为一种优选的实施方式，如图1所示，本实施例的电池性能评测方法主要包括以下步骤：

S1，在预设场景下搭建测试箱；

S2，将待测电池置于测试箱中；

S3，控制测试箱内的环境参数，使待测试电池处于设定环境下；

S4，对待测电池进行充放电测试，并获取电池参数信息。

基于上述的整体介绍，作为一种优选的实施形式，本实施例中，控制测试箱内的环境参数，使待测试电池处于设定环境下，还包括以下步骤：采集测试箱内的环境实时参数信息，并与环境历史参数信息对比，形成与更新环境参数模型。

由此，可使的环境参数据模型更贴合电池的实际应用工况，也利于真实模拟电池在整车下的应用场景。

具体设计时，作为一种优选的实施形式，本实施例中，对待测电池进行充放电测试，并获取电池参数信息，还包括以下步骤：环境实时参数信息超出环境参数阈值时，触发报警条件，并结束充放电测试。

通过设置报警条件，当测试箱内环境实时参数信息超出环境参数阈值时，能够中断测试，避免电池发生热失控等测试事故，从而保障测试安全性。

同时，本实施例中，作为一种优选的实施形式，环境参数包括温度信息，环境实时参数信息包括温度实时信息，环境历史参数信息包括温度历史信息，由此可利于搭建环境参数模型，并通过监测及控制温度来实现测试箱内温度的调节，进而利于模拟电池的真实应用工况。

具体实施时，本实施例的环境参数阈值一般为测试时的温度上限，也即测试允许的最高温度。

当然，本实施例中的环境参数、环境实时参数信息、环境历史参数信息和环境参数阈值，除了包括与温度相关的参数外，也可根据测试环境需要而包含其他环境参数，例如环境参数还可包括湿度信息，此时，环境实时参数信息包括湿度实时信息，环境历史参数信息包括湿度历史信息，环境参数阈值则为测试时的湿度上限等。

本实施例中，同样作为一种优选的实施形式，预设场景中的环境温度处于恒温条件下，以便于保证测试箱与周围环境热交换的一致性。而为实现恒温条件，可借助环境箱、空调房或者恒温房等来实现，且使用时，只需将测试箱放置在环境箱、空调房或者恒温房便可。

为在单一工况下测试电池性能，作为一种优选的实施形式，本实施例中，设定环境包括测试箱与预设场景之间的热交换通过静态空气进行，具体可借助上述环境箱、空调房或者恒温房来营造预设场景，此时预设场景和测试箱内部之间没有空气流动，也没有外部的热量交换，在测试时待测电池产生的热量只能借助静态空气向测试箱箱体及预设场景进行热交换。

当然，需要模拟复杂的其他散热工况，作为一种优选的实施方式，本实施例中，设定环境包括根据环境实时参数信息对测试箱降温或升温处理。这样，就可以通过控制测试箱内部温度来实现待测电池的不同测试工况的模拟。

本发明的电池性能评测方法，通过降测试箱设置在预设场景下，可保证测试箱与周围环境热交换的一致性，并通过控制测试箱内的环境参数，以使待测试电池处于设定环境下，能够模拟不同散热工况，也即实现模拟电池在整车中真实应用场景的目的，以可实现电池性能的多维度评价，提升电池性能测试结果的可靠性，而有助于电池的前期开发设计。

此外，本发明还涉及一种电池性能评测设备，其能够实施上述的电池性能评测方法，实现不同散热工况下对电池性能的测试，而提升电池性能测试结果的可靠性。

在整体结构上，如图2所示，本实施例的电池性能评测设备，包括置于预设场景中的箱体11、环境控制系统1和充放电装置。其中，箱体11内形成有用于放置待测电池的腔体，且待测电池通过穿经箱体11的线束与外部的充放电装置相连。

环境控制系统1包括控制模块，设于箱体11内的用于检测温度的采集模块，设于箱体11上的能够连通腔体和外部的散热部，以及设于腔体内的用于加热内部温度的加热部，且采集模块、散热部和加热部均与控制模块相连。

基于上述整体结构的介绍，作为一种优选的示例性结构，如图4所示，本实施例中，控制模块和采集模块通过传输模块通讯连接，同时，作为一种优选的实施形式，本实施例的环境控制系统1包括与控制模块相连的报警模块，报警模块能够响应于控制模块所输出的报警信息而发出报警信号。

具体实施时，如图5所示的，上述控制模块可优选设置为包括用于存储温度历史信息的数据存储模块，与数据存储模块相连的处理模块，以及与处理模块相连的继电器模块，且处理模块还与传输模块相连，并用于将接收采集模块传输来的温度实时信息与温度历史信息进行比对，随后向继电器模块发出控制信号，继电器模块通知报警模块发出报警信号。

当然，上述处理模块还可根据温度实时信息与温度历史信息，搭建并更新环境参数模型(温度信息模型)，以供后续测试时进行数据比对。上述继电器模块还可与散热部、加热部相连，以控制散热部及加热部实施相应的温度调节操作。

本实施例的环境控制系统1在使用时，通过采集模块实时监测箱体11内的温度信息，并通过控制模块对温度历史信息以及温度实时信息进行分析，确定环境控制系统1的算法模型(环境参数模型)，同时使采集模块与传输模块保持数据互通，通过与传输模块保持数据交互，可以不断的更新算法模型。

其中，实时采集的测试过程温度数据经过处理模块分析后，进行测试温度参数的调整，反馈给继电器模块，随后通过继电器模块可以控制整个环境控制系统1的正常运行，同时通过环境控制的显示模块将实时的数据显示出来，与此同时，不断地将采集的温度实时信息数据反馈给数据存储模块，并更新迭代算法模型。

若控制模块检测到采集模块的温度实时信息参数，偏离环境参数阈值(最高温度)时，则会控制报警模块启动，实施报警，进而确保整个测试安全的进行。

需提及的是，本实施例的采集模块可采用常见的温度传感器，同时，控制模块、报警模块和传输模块等对应的功能可采用常见的控制器设备来实现，例如PLC控制器。

为便于待测电池的取放，以及适配于不同尺寸大小的待测电池，本实施例中，仍如2所示的，作为一种优选的实施形式，箱体11的一侧设有可折叠的滑动箱门，滑动箱门包括多个滑动设置在箱体11上的折叠门10，且相邻两个折叠门10之间铰接设置，以使滑动箱门中靠近箱体11一端的折叠门10能够滑移至箱体11的另一端，并使多个折叠门10折叠在一起。

具体设置时，本实施例中，还可在箱体11的门框处设置密封条，待滑动箱门关闭时，用于密封整个箱体11，确保电池性能测试结果的可靠性，也可在门框上下两侧设置供各个折叠门10滑动的导轨8，并在各个折叠门10上设置相应的滑块或滑轮，以提升滑动箱门启闭的便捷性和稳定性。

并为了便于操作滑动箱门，还可在滑动箱门上设置用于手持操作的拉手7，为便于移动箱体11，也可在箱体11底部设置多个万向轮9。当然，本实施例中滑动箱门未提及的各结构，均可参照现有技术中常见的可折叠的滑动门结构，在此不再进行赘述。

出于腔体内空间布置需求的考虑，本实施例中，作为一种优选的实施形式，腔体底部设有隔板6，待测电池和加热部分设于隔板6的上下两侧。为便于待测电池位置的调节，隔板6可优选设置为上下位置可调。

而作为一种优选的设置形式，本实施例中，散热部包括设于箱体11顶部的散热器2，加热部包括设于腔体底部的加热板12，继续参照图2所示，具体设置时，散热器2的数量可根据实际的散热需求进行设置，例如具体可设置为两个，且在箱体11上还设置有与加热板12连通的进液口5和出液口4，且进液口5和出液口4的另一端连接有供水装置，如此，可利用供水装置提供热水来实现加热板12加热腔体内部的目的。

与此同时，本实施例的箱体11优选采用金属材质制成，主要是为了保证测试所需要的环境温度，而且在充放电结束之后的静置阶段，可以很好的与预设场景中的环境进行热交换，使待测电池能够较快的达到内外部的热平衡，很快的恢复到环境温度，有效的提升测试效率，并规避长时间的、无法达到内外部的热平衡，避免对后续的连续验证产生影响。

本发明的电池性能评测设备，可通过采集模块实现对箱体11内温度的实时监测，并通过散热部或加热部实现箱体11内温度的调节，以实现对不同散热工况的模拟，也即实现模拟电池在整车中真实应用场景的目的，进而可实现电池性能的多维度评价，提升电池性能测试结果的可靠性，并利于电池的前期开发设计。

另外，为便于理解电池性能评测方法的实施过程，本发明还结合电池性能评测设备对该电池性能评测设备进行详细描述，大致的方式是将待测电池置于图2所示的箱体11后，根据测试需要先通过环境控制系统1调节相应的参数，如此，可通过控制温度参数这单一变量来避免不同测试环境因素对待测电池散热的干扰，为后续复杂的工况提供基础数据输入。

本方案具体实施流程图如下图3所示，基于图2的测试箱和待测电池，选择合适的充放电设备和环境箱(预设场景)，将充放电设备的动力线通过线束过孔3，引入到腔体中，并将隔板6调整到适当的位置，然后将待测电池与充放电设备进行连接，继而完成测试平台的搭建。

然后依据测试的要求向环境控制系统1就充放电设备中输入相应的测试参数以及报警条件，开启测试。其中，分为两种工况模式，一种为单一工况，完全屏蔽风速对散热的影响，使待测电池的热量只能与箱体11内的静态空气进行热交换，然后进行测试过程中各项参数的监控，若触发报警条件则测试结束。

另外一种是为适应复杂工况要求的测试，当环境控制系统1识别到设置点位的采集模块温度过高时，则控制散热器2开启，并且可以根据环境控制系统1来调节开合的程度以及频率；当环境控制系统1识别到设置点位的采集模块温度过低时，则箱体11底部的加热板12开始工作，同时与外部的供水装置实现联动，其加热的策略由环境控制系统1输出，监控策略持续至测试结束，若触发报警条件则测试提前结束。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池性能评测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在预设场景下搭建测试箱；

将待测电池置于所述测试箱中；

控制测试箱内的环境参数，使所述待测试电池处于设定环境下；

对所述待测电池进行充放电测试，并获取电池参数信息。

2.根据权利要求1所述的电池性能评测方法，其特征在于，控制测试箱内的环境参数，使所述待测试电池处于设定环境下，还包括以下步骤：

采集所述测试箱内的环境实时参数信息，并与环境历史参数信息对比，形成与更新环境参数模型。

3.根据权利要求2所述的电池性能评测方法，其特征在于，对所述待测电池进行充放电测试，并获取电池参数信息，还包括以下步骤：

所述环境实时参数信息超出环境参数阈值时，触发报警条件，并结束所述充放电测试。

4.根据权利要求2所述的电池性能评测方法，其特征在于：

所述环境参数包括温度信息，所述环境实时参数信息包括温度实时信息，所述环境历史参数信息包括温度历史信息；和/或，

所述预设场景中的环境温度处于恒温条件下。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电池性能评测方法，其特征在于：

所述设定环境包括所述测试箱与所述预设场景之间的热交换通过静态空气进行；和/或，

所述设定环境包括根据所述环境实时参数信息对所述测试箱降温或升温处理。

6.一种电池性能评测设备，其特征在于：

包括置于预设场景中的箱体、环境控制系统和充放电装置；

所述箱体内形成有用于放置待测电池的腔体，且所述待测电池通过穿经所述箱体的线束与外部的所述充放电装置相连；

所述环境控制系统包括控制模块，设于所述箱体内的用于检测温度的采集模块，设于所述箱体上的能够连通所述腔体和外部的散热部，以及设于所述腔体内的用于加热内部温度的加热部，且所述采集模块、所述散热部和所述加热部均与所述控制模块相连。

7.根据权利要求6所述的电池性能评测设备，其特征在于：

所述控制模块和所述采集模块通过传输模块通讯连接；和/或，所述环境控制系统包括与所述控制模块相连的报警模块，所述报警模块能够响应于所述控制模块所输出的报警信息而发出报警信号。

8.根据权利要求6所述的电池性能评测设备，其特征在于：

所述箱体的一侧设有可折叠的滑动箱门，所述滑动箱门包括多个滑动设置在所述箱体上的折叠门，且相邻两个折叠门之间铰接设置，以使所述滑动箱门中靠近所述箱体一端的所述折叠门能够滑移至所述箱体的另一端，并使多个所述折叠门折叠在一起。

9.根据权利要求6所述的电池性能评测设备，其特征在于：

所述腔体底部设有隔板，所述待测电池和所述加热部分设于所述隔板的上下两侧。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的电池性能评测设备，其特征在于：

所述散热部包括设于所述箱体顶部的散热器，所述加热部包括设于所述腔体底部的加热板；和/或，所述箱体采用金属材质制成。