CN116783498A - 电池自放电检测方法、电路和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池自放电检测方法，所述方法包括将标准电芯与多个待测电芯组成第一并联电路；若所述第一并联电路达到电位均衡，则分别将所述标准电芯和多个待测电芯与电流测量表串联，组成第二并联电路；若所述第二并联电路达到电位均衡，则获取各电流测量表的读值；获取所述标准电芯的标准漏电流值；根据所述标准漏电流值和各所述电流测量表的读值得到各所述待测电芯的漏电流值，能够快速实现电位均衡，提高了电池自放电测试的效率。
Description
本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池自放电检测方法、电路和设备。
节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
目前，随着锂离子电池的进一步广泛应用，电池的使用不仅仅局限于单个电池单独使用，而越来越多的应用更倾向与以串联和并联的电池组形式出现。本申请发明人发现，电池组的容量和寿命不仅仅与单个电池有关，还与多个电池的一致性有关，目前缺少有效的确定电池一致性的方案。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不能有效确定电池一致性的问题，本申请实施例提供一种电池自放电检测方法、电路和设备。
一方面，本申请实施例提出了一种电池自放电检测方法，包括：
将标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路，所述第一电流测量表与所述第一电阻的阻值相同；
将所述第一串联电路与所述第二串联电路并联，组成第一并联电路；
若所述第一并联电路达到电位均衡，则将所述第一电阻替换为第二电流测量表，组成第二并联电路；
获取所述第一电流测量表的读值、所述第二电流测量表的读值和所述标准电芯的标准漏电流值；
根据所述第一电流测量表的读值、所述第二电流测量表的读值和所述标准漏电流值，计算所述待测电芯的漏电流值，其中，所述第一电流测量表和 第二电流测量表的阻值相同。
通过本申请实施例提出的电池自放电检测方法，能够快速获得各待测电芯的第二电流测量表读值，省去了对第二并联电路进行电位均衡的时间，大大提高了电芯检测的效率，同时，通过大大减小总线路电阻，减小了温度变化对测试带来的影响，提高了测试的准确性。
一些实施例中，将标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路之前，包括：将标准电芯与待测电芯组成第三并联电路；确定所述第三并联电路达到电位均衡。
通过这种方式，由于首先进行了第三并联电路的电位均衡，在形成第一并联电路时，第一并联电路的电位均衡过程将大大加快，提高了检测的效率。
一些实施例中，所述第三并联电路达到电位均衡，包括：分别获取所述标准电芯和所述待测电芯的电压值；若各所述电压值的差值小于预设第一电压阈值，则确定所述第三并联电路达到电位均衡。通过这种方式，可以快速确定第三并联电路是否达到电位均衡，提高测量效率。
一些实施例中，所述第三并联电路达到电位均衡，包括：将所述标准电芯和所述待测电芯组成第三并联电路后，若所述第三并联电路运行时间超过第一时长阈值，则确定所述第三并联电路达到电位均衡。通过这种方式实现第三并联电路的电位均衡，实施起来比较简单方便。
一些实施例中，所述第一并联电路达到电位均衡，包括：获取与所述标准电芯串联的第一电流测量表的读值，若所述读值变化量小于预设第一电流阈值，则确定所述第一并联电路达到电位均衡。通过这种方式，可以快速的获取第一并联电路的状态，能够大大提高测量的效率。
一些实施例中，所述第一并联电路达到电位均衡，包括：所述第一并联电路运行时间超过第二时长阈值时，则确定所述第一并联电路达到电位均衡。通过这种方式实现第一并联电路的电位均衡，实施起来比较简单方便。
一些实施例中，所述根据第一电流测量表的读值、第二电流测量表的读值和标准漏电流值，计算各所述待测电芯的漏电流值，包括：获取与所述标准电芯串联的第一电流测量表的读值；将所述与标准电芯串联的第一电流测量表的读值与所述标准漏电流值取和，减去与待测电芯串联的第二电流测量 表的取值，得到所述待测电芯的漏电流值。
通过获取标准电芯的标准漏电流值，结合各第一电流测量表和各第二电流测量表的测量值，可以准确的计算各待测电芯的漏电流值，提高了测量的精度和测量的效率。
一些实施例中，所述方法进一步包括：若所述待测电芯的漏电流值大于预设的可允许漏电流阈值，则确定所述待测电芯自放电不合格。
通过这种方式，可以快速筛选出自放电异常的电芯，避免了具有不同漏电流值的电芯组合在一起，影响电池性能。
另一方面，本申请实施例还提出一种电池自放电检测电路，包括：标准电芯、待测电芯、第一电阻、第一电流测量表、第二电流测量表和第一选择开关；
所述标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路；
所述待测电芯的一端通过第一选择开关分别与第一电阻和第二电流测量表的一端相连接；所述第一电流测量表和第二电流测量表的阻值相同；
所述第一选择开关连通所述第一电阻时，所述待测电芯与所述第一电阻组成第二串联电路，所述第一串联电路与所述第二串联电路组成第一并联电路；
若所述第一并联电路达到电位均衡，所述第一选择开关断开所述待测电芯与所述第一电阻的连接，将所述待测电芯与所述第二电流测量表连接，所述待测电芯与所述第二电流测量表组成第三串联电路；
所述第一串联电路与所述第三串联电路组成第二并联电路。
通过本申请实施例提出的电池自放电检测电路，能够快速获得各待测电芯的第二电流测量表读值，省去了对第二并联电路进行电位均衡的时间，大大提高了电芯检测的效率，同时，通过大大减小总线路电阻，减小了温度变化对测试带来的影响，提高了测试的准确性。
另一方面，本申请实施例还提出一种电池自放电检测设备，包括上述实施例中的电池自放电检测电路。
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例提出的电池自放电检测方法流程图；
图2示出了本申请实施例提出的第一并联电路连接示意图；
图3示出了本申请实施例提出的第二并联电路连接示意图；
图4示出了本申请实施例提出的漏电流测试温度实验数据图；
图5示出了本申请实施例提出的平衡漏电流测试实验数据图；
图6示出了本申请实施例提出的第三并联电路连接示意图；
图7示出了本申请实施例提出的电池自放电检测电路结构图。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或 备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。
目前，随着技术的发展，动力电池的应用越来越广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
本申请人在研究中发现，电池的容量和寿命不仅仅与电池单体有关，还与电池的一致性有关，自放电的一致性是重要的一部分，电池的自放电大小影响着电池单体、电池模组乃至电柜的整体性能的发挥。因此，在生产过程中，对电芯进行自放电一致性筛选分类是至关重要的，而如何快速判断自放电大小是其中的关键难点。
目前，锂离子电池主要的自放电筛选方法是测电池K值(OCV随时间变化)，即测试单位时间内电池的电压降。该种方法虽然能比较有效的检测出 电池的自放电率，但有一个很大的缺点，那就是耗时长。该方法起源于容量低的便携式设备锂离子电池的自放电检测，测试时长相对还能接受，但随着电芯的容量越做越大，若用于动力锂离子电池等大电芯的检测，其单位时间内的压降变得很小，受限于电压的测量精确度，使得需要更长的时间才能较准确的测出自放电率。
目前还有一些基于漏电流测试的方法，如恒压源-电芯法以及电芯-电芯并联法，其主要判定是基于相同时间Δt的补偿电流或者电流的变化ΔI，随着动力锂离子电芯的容量的提高，其短时间内的ΔI变化较小，再考虑到实际产线上应用，环境温度变化是一个重要因素，若叠加上温度变化，可能需要更长的时间才能判别出漏电流的变化区别。同时，通过该方法测得的电流差值是一个相对值，并不是电芯的绝对漏电流，很难制定筛选标准。
基于上述考虑，本申请实施例提出一种电池自放电检测方法、电路和检测设备，将已知漏电流值的标准电芯和被测电芯进行连接，首先采用电阻代替电流表进行电位均衡，当达到电位均衡后，将电阻切换至电流测量表进行电流测量，通过测试电流的变化来代替测试电压的变化，不需要长时间静置，能更准确和更直观的检测出每个电芯的漏电流情况。同时，通过减小总线路电阻，能更快速的达到数值较大的漏电流，能够有效避免温度对测量准确性的影响。
在实施本申请实施例提出的电池自放电检测方法、电路和检测设备时，电位均衡和总线路电阻是两个对检测结果影响比较大的因素。
电位均衡是指各个电芯之间的电压均衡情况，如果各个电芯之间的电压处于非均衡状态，则会导致线路中的电流过大，如果线路中电流过大，电芯之间会发生较大的电流充放电，会导致电芯的极化加剧，引起极化电流变大，使得测试的基础电流增加，电芯就需要较长的时间来进行去极化操作，以检测出真实的漏电流。为了快速达到平衡，各电芯之间的电位要尽可能的均衡，保证初始电流在较低的范围内，不足以引起或者尽量减小极化电流的产生。
总线路电阻是指整个检测电路的总电阻值，主要包括连接片电阻、电芯内阻、电流表内阻以及测试线阻值等，若总线路电阻偏大，会导致线路中的电流值较低，如果要达到相同的平衡漏电流，则需要更长的平衡时间。由于电芯内阻和连接片电阻相对于电流表内阻和测试线阻值而言，要小的多，所 以，减小总线路电阻主要是减小电流表内阻和测试线阻值。
图1示出了本申请实施例提出的电池自放电检测方法的流程图，电池自放电检测方法主要包括：
步骤110：将标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路，第一电流测量表与第一电阻的阻值相同。
标准电芯是指漏电流值已知的电芯，标准电芯性能比较稳定，其漏电流值已知，可以作为测量对比的标准，通常选用存储了90天左右的电芯作为标准电芯，将已知漏电流值作为对比的标准漏电流值。当然，标准电芯的选取也可以采用其他标准，只要其具有稳定的标准漏电流值即可。标准电芯的数量可以为一个或多个，数量不做限制。
图2为本申请实施例提出电池自放电检测电路连接示意图，在图中，第一电流测量表A1连接在标准电芯S的一端，与标准电芯S相串联，将第一电阻设置在待测电芯的一端，与待测电芯组成第二串联电路。如图2所示，每个待测电芯都分别与不同的第一电阻组成第二串联电路。
为了尽快达到电位均衡，避免极化电流的产生，第一电阻的电阻值与第一电流测量表的阻值相同，同时，为了减小总线路电阻值，所选用的连接线路尽可能为电阻值比较小的连接线。
由于电路总电阻值对电位均衡影响较大，如果电路总电阻值过大，会造成电位均衡的时间过长，在本申请实施例中，各第一电阻的电阻值为不大于50毫欧，在该电阻值下，第一并联电路的电位均衡时间大大缩短，如表1所示，示出了选用不同电阻值的第一电阻，其电路达到电位均衡所需要的时间。
表1
| 第一电阻阻值 | 电位均衡时间 |
| 1毫欧 | 1.25小时 |
| 10毫欧 | 2.5小时 |
| 100毫欧 | 20小时 |
| 1欧 | 150小时 |
| 10欧 | 1750小时 |
由表1可以看出，本申请实施例选用电阻值不大于50毫欧的第一电阻，能够大大缩短电位均衡的时间。
步骤120：将第一串联电路与第二串联电路并联，组成第一并联电路。
继续参照图2，在完成将第一电流测量表A1与标准电芯S组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路后，将第一串联电路和多个第二串联电路并联起来，组成第一并联电路。在第一并联电路中，各待测电芯的负极相连，正极分别与第一电阻连接。
步骤130：若第一并联电路达到电位均衡，则将第一电阻替换为第二电流测量表，组成第二并联电路。
在将标准电芯、待测电芯、第一电流测量表A1和第一电阻组成第一并联电路后，需要进行电芯之间的电位均衡，以减小极化电流带来的影响。将第一并联电路进行电位均衡可以通过将第一并联电路静置的方式，比如在将第一并联电路静置3-5个小时后，则认为其达到了电位均衡电位均衡；也可以通过判断与标准电芯串联的第一电流测量表的读值变化量，来确定第一并联电路是否达到电位均衡。
当第一并联电路达到电位均衡后，则认为标准电芯和各待测电芯之间的极化电流最小，电芯处于稳定状态，则分别将第一电阻替换为第二电流测量表，组成第二并联电路。
第二并联电路如图3所示，在第一并联电路达到电位均衡后，与标准电芯S连接的第一电流测量表A1保持不变，将与各待测电芯串联的第一电阻快速替换为第二电流测量表A2，A3...A16等。
由于各个电芯的漏电流值一般都比较小，为了精确测量各待测电芯的漏电流值，第一电流测量表和第二电流测量表都需要选用高精度电流表，比如：可以选用精度为±1uA的电流测量表。同时，所选用的各第一电流测量表和第二电流测量表的阻值要一致，或者各第一电流测量表和第二电流测量表的阻值差值在一定阈值范围之内，避免阻值相差过大，影响测量精度。即本申请实施例所采用的第一电流测量表、第二电流测量表和第一电阻的阻值都要相同或者阻值差值在一定的阈值范围内,。
在将第一电阻替换为第二电流测量表时，需要进行快速切换，避免切换速度过慢带来的第二并联电路的电位失衡。上述切换是在第一并联电路达到电位均衡以后进行，而且第一电阻和第二电流测量表的阻值相同，因此，快速将第一电阻切换为第二电流测量表，将不会破坏原有的第一并联电路的电位均衡状态，在形成第二并联电路后，第二并联电路仍然能够处于电位均衡状态，从而避免了由于极化电流给第二并联电路带来的影响。
步骤140：获取第一电流测量表的读值、第二电流测量表的读值和标准电芯的标准漏电流值。
在将第一电阻切换为第二电流测量表后，由于第二并联电路仍然处于电位均衡状态，因此，不需要对第二并联电路进行电位均衡，可以直接通过第一电流测量表和第二电流测量表获取各串联电路的电流读值，省去了第二并联电路电位均衡的时间，大大提高了电芯自放电检测的效率。
通过读取第一电流测量表和第二电流测量表获取各串联电路的电流读值，比如：与标准电芯连接的电流测量表读值为I
s，与待测电芯连接的电流测量表的读值分别为I
2，I
3,I
4......I
15。
由于在选取标准电芯时，已知其标准漏电流值，因此，直接使用标准漏电流值I
s漏即可。
步骤150：根据第一电流测量表的读值、第二电流测量表的读值和标准漏电流值，计算待测电芯的漏电流值。
由于第一电流测量表和各第二电流测量表的读值是在第二并联电路处于电位均衡状态下获取的，因此，每一个串联电路的总电流值是相同的，也即每个待测电芯的漏电流值与该待测电芯对应的第二电流测量表测得的电流值之和都是相等的。
假设各个待测电芯的漏电流值为I
2漏，I
3漏......I
15漏，则可以通过如下公式计算各个待测电芯的漏电流值：
I
s+I
s漏＝I
2+I
2漏＝I
3+I
3漏＝......＝I
15+I
15漏；
由于I
s漏为已知，I
s，I
2，I
3,I
4......I
15为通过第一电流测量表和第二电流测量表测量得到的读值，因此，可以计算出各个待测电芯的漏电流值I
2漏，I
3漏......I
15漏。
图4示出了通过本申请实施例提出的电池自放电检测方法进行漏电流检测时，温度的波动对测量结果的影响结果示意图，由图中可知，采用本申请实施例提出的方法，在第一并联电路达到电位均衡后，温度变化在±1℃、±2℃和±3℃时，对各待测电芯的漏电流值的影响非常小，也进一步验证了本申请提供的电池自放电检测方法的有效性。
图5示出了采用本申请提出的电池自放电检测方法进行自放电检测的Simulink模拟结果，模拟了具有不同漏电流的电芯，在线路电阻固定时，通过本申请实施例提出的电池自放电检测方法进行测试时，平衡漏电流的变化以及平衡时间，进一步验证了本申请实施例提出的测试方法的可行性。
由上可知，本申请实施例提出的电池自放电检测方法，通过接入标准电芯，在由标准电芯、第一电流测量表、待测电芯和第一电阻组成的第一并联电路达到电位平衡后，将第一电阻切换为第二电流测量表，能够快速获得各待测电芯的第二电流测量表读值，省去了对第二并联电路进行电位均衡的时间，大大提高了电芯检测的效率，同时，通过大大减小总线路电阻，减小了温度变化对测试带来的影响，提高了测试的准确性。
一些实施例中，为了达到更好的检测效果，提高检测的准确性，在将标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路之前，进一步包括：将标准电芯与待测电芯组成第三并联电路；确定第三并联电路达到电位均衡。
如图6所示，为了减小极化电流带来的影响，在将标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路之前，首先将标准电芯和各待测电芯进行电位均衡。
图6示出了将标准电芯和待测电芯并联在一起组成的第三并联电路，将第三并联电路进行电芯之间的电位均衡，以减小极化电流带来的影响。将第三并联电路进行电位均衡可以通过将第三并联电路静置的方式，比如在将第三并联电路静置12个小时后，则认为其达到了电位均衡电位均衡；也可以通过判断标准电芯和每个待测电芯的电压变化量，如果变化量小于一定阈值，则认为其达到了电位均衡。当第三并联电路达到电位均衡后，则认为标准电芯和各待测电芯之间的极化电流最小，电芯处于稳定状态，则分别将标准电芯、第一电流测量表、各待测电芯和各第一电阻组成第一并联电路。
通过这种方式，由于首先进行了第三并联电路的电位均衡，在形成第一并联电路时，第一并联电路的电位均衡过程将大大加快，提高了检测的效率。
一些实施例中，确定第三并联电路是否达到电位均衡，包括：分别获取标准电芯和多个待测电芯的电压值；若各电压值的差值小于预设第一电压阈值，则确定第三并联电路达到电位均衡。
在将标准电芯与多个待测电芯组成第三并联电路后，需要将第三并联电路进行电位均衡，电位均衡能够大大减小电芯之间的极化电流，提高检测的准确性。
在本申请实施例中，可以通过获取标准电芯和各待测电芯之间电压值的差值，确定第三并联电路是否达到电位均衡。通过电压表对标准电芯两端以及各待测电芯两端的电压值进行测量，当各电压的差值小于预设第一电压阈值时，则确定第三并联电路达到电位均衡。
通过这种方式，可以快速确定第三并联电路是否达到电位均衡，提高测量效率。
一些实施例中，确定第三并联电路是否达到电位均衡，还可以通过将标准电芯和多个待测电芯组成第三并联电路后，将第三并联电路运行时间超过第一时长阈值，则确定第三并联电路达到电位均衡。
作为上述方式的一种替代，本申请实施例在第三并联电路搭建完成后，将第三并联电路进行静态放置，待第三并联电路静置运行时间超过第一时长阈值时，则确定第三并联电路达到电位均衡。第一时长阈值一般设置为10-12小时。通过这种方式实现第三并联电路的电位均衡，实施起来比较简单方便。
一些实施例中，确定第一并联电路是否达到电位均衡，可以通过获取与标准电芯串联的第一电流测量表的读值，若读值变化量小于预设第一电流阈值，则确实第一并联电路达到电位均衡。
在步骤130中，在将标准电芯与第一电流测量表串联，将待测电芯与第一电阻串联后，组成第一并联电路，需要将第一并联电路置于电位平衡状态。在本申请实施例中，可以通过获取与标准电芯串联的第一电流测量表的读值i，判断标准电芯的电流测量表读值变化量是否小于预设第一电流阈值，可通过判断与标准电芯串联的第一电流测量表的读值是否稳定，即di/dt＝0时，则认为第一 并联电路处于电位均衡状态。如果第一并联电路没有达到电位均衡状态，则继续等待其达到电位均衡状态。
通过这种方式，可以快速的获取第一并联电路的状态，能够大大提高测量的效率。
一些实施例中，确定第一并联电路是否达到电位均衡，可以通过确定第一并联电路运行时间是否超过第二时长阈值，如果超过，则确定第一并联电路达到电位均衡。
作为上述方式的一种替代，本申请实施例在第一并联电路搭建完成后，将第一并联电路进行静态放置，待第一并联电路静置运行时间超过第一时长阈值时，则确定第一并联电路达到电位均衡。第二时长阈值一般设置为3-5小时。通过这种方式实现第一并联电路的电位均衡，实施起来比较简单方便。
一些实施例中，根据第一电流测量表的读值、第二电流测量表的读值和标准漏电流值，计算各待测电芯的漏电流值，包括：获取与标准电芯串联的第一电流测量表的读值；将与标准电芯串联的第一电流测量表的读值与标准漏电流值取和，减去与待测电芯串联的第二电流测量表的取值，得到各待测电芯的漏电流值。
在步骤150中，需要根据标准漏电流值和各第一电流测量表和各第二电流测量表的读值计算得到各待测电芯的漏电流值，由于各第一电流测量表和各第二电流测量表的读值是在第二并联电路处于电位均衡状态下获取的，因此，每一个串联电路的总电流值是相同的，也即每个待测电芯的漏电流值与该待测电芯对应的电流测量表测得的电流值之和都是相等。
假设各个待测电芯的漏电流值为I
2漏，I
3漏......I
15漏，则可以通过如下公式计算各个待测电芯的漏电流值：
I
s+I
s漏＝I
2+I
2漏＝I
3+I
3漏＝......＝I
15+I
15漏；
由于I
s漏为已知，I
s，I
2，I
3,I
4......I
15为通过各第一电流测量表和各第二电流测量表测量得到的读值，因此，可以计算出各个待测电芯的漏电流值I
2漏，I
3漏......I
15漏。
通过获取标准电芯的标准漏电流值，结合各第一电流测量表和各第二电流测量表的测量值，可以准确的计算各待测电芯的漏电流值，提高了测量的精度 和测量的效率。
一些实施例中，在获取各待测电芯的漏电流值后，判断待测电芯的漏电流值是否大于预设的可允许漏电流阈值，如果大于则确定待测电芯自放电不合格。
测量电芯的漏电流值的目的是为了筛选不合格的待测电芯，避免将漏电流值相差较大的电芯设置在一起影响电池的整体性能，因此，在测量得到各待测电芯的漏电流值后，可以根据预设的可允许漏电流阈值判断各待测电芯是否合格。可允许漏电流阈值可以通过各待测电芯的月自放电率折算出允许的最大漏电流值I
max，如果待测电芯的漏电流值I
n漏<I
max，则认为该待测电芯正常，否则认为该电芯异常。
通过这种方式，可以快速筛选出自放电异常的电芯，避免了具有不同漏电流值的电芯组合在一起，影响电池性能。
本申请实施例还提出了一种电池自放电检测电路，如图7所示，电池自放电检测电路包括：标准电芯S、待测电芯D、第一电阻R、第一电流测量表A1、第二电流测量表A2，A3......A16和第一选择开关K1，K2......K16；标准电芯S与第一电流测量表A1组成第一串联电路；待测电芯D的一端通过第一选择开关K分别与第一电阻R和第二电流测量表A2的一端相连接；第一电流测量表A1和第二电流测量表A2的阻值相同；第一选择开关K连通第一电阻R时，待测电芯D与第一电阻R组成第二串联电路，第一串联电路与第二串联电路组成第一并联电路；若第一并联电路达到电位均衡，第一选择开关K断开待测电芯D与第一电阻R的连接，将待测电芯D与第二电流测量表A2连接，待测电芯D与第二电流测量表A2组成第三串联电路；第一串联电路与第三串联电路组成第二并联电路。
标准电芯S是指漏电流值已知的电芯，标准电芯性能比较稳定，其漏电流值已知，可以作为测量对比的标准，通常选用存储了90天左右的电芯作为标准电芯，将已知漏电流值作为对比的标准漏电流值。当然，标准电芯的选取也可以采用其他标准，只要其具有稳定的标准漏电流值即可。
第一电流测量表A1和第二电流测量表A2为阻值相同的电流测量表，一般采用高精度电流表，比如：可以选用精度为±1uA的电流测量表。同时，所选用的各第一电流测量表和第二电流测量表的阻值要一致，或者各第一电流测量表和第二电流测量表的阻值差值在一定阈值范围之内，避免各电流测 量表阻值相差过大，影响测量精度。同时，由于电路总电阻值对电位均衡影响较大，如果电路总电阻值过大，会造成电位均衡的时间过长，在本申请实施例中，各第一电流测量表和第二电流测量表的电阻值为不大于50毫欧，在该电阻值下，第二并联电路的电位均衡时间大大缩短，如表1所示，示出了选用不同电阻值的电流测量表，其电路达到电位均衡所需要的时间。
控制开关K1为单刀两掷开关，其分别与第一电流测量表以及电芯的正负极相连接，用于控制第一电流测量表的接入。控制开关K2，K3......K16为单刀三掷开关，其分别与第一电阻、第二电流测量表以及与电芯的正负极相连接，用于分别将第一电阻切换为第二电流测量表，或者，将第一电阻或第二电流测量表短路。当然，控制开关K1，K2.....K16也可以选用其他形式的开关，比如选用单刀单掷开关，可以设置多个单刀单掷开关，分别与第一电阻、第二电流测量表等连接，在这里不做限定。
如图7所示，标准电芯S与多个待测电芯D2，D3......D16相并联，各待测电芯的一端串联有电流测量表A2，A3......A16，第一电阻R2，R3......R16，在第一电流测量表和第二电流测量表的两端分别与控制开关K的两端连接，K1设置在A1的两端，K2设置在A2和R2的两端......，K16设置在A16和R16的两端。
由上述电路结构可知，当通过该电池自放电检测电路对各待测电芯的漏电流进行检测时，首先将各控制开关K1，K2，.....，K16与接触点1接触，当控制开关放置在接触点1时，直接将各电流测量表和第一电阻进行短路，各电芯的正极与负极连接，形成第三并联电路。
在第三并联电路达到电位均衡状态时，打开控制开关K1，同时将各控制开关K2，.....，K16，放置在接触点2，则各第一电阻与各待测电芯相串联，形成第一并联电路。
在第一并联电路达到电位均衡状态时，将控制开关K1，K2......K16放置在接触点3，则各电流测量表A1，A2，A3......A16与标准电芯以及各待测电芯相串联，形成第二并联电路。
在第二并联电路达到电位均衡状态时，则分别读取各电流测量表A1，A2，A3......A16的读值，同时获取标准电芯的标准漏电流值，将与标准电芯串联的电流测量表的读值与标准漏电流值取和，减去与各待测电芯串联的电流测 量表的取值，得到各待测电芯的漏电流值。
本申请实施例提出的电池自放电测试电路，通过接入标准电芯，在由标准电芯、第一电流测量表、待测电芯和第一电阻组成的第一并联电路达到电位平衡后，将第一电阻切换为第二电流测量表，能够快速获得各待测电芯的第二电流测量表读值，省去了将第二并联电路进行电位均衡的时间，大大提高了电芯检测的效率，同时，通过大大减小总线路电阻，减小了温度变化对测试带来的影响，提高了测试的准确性。
本申请一些实施例还提出了一种电池自放电检测设备，包括上述实施例中电池自放电检测电路，电池自放电检测电路包括：标准电芯S、待测电芯D、第一电阻R、第一电流测量表A1、第二电流测量表A2，A3......A16和第一选择开关K1，K2......K16；标准电芯S与第一电流测量表A1组成第一串联电路；待测电芯D的一端通过第一选择开关K分别与第一电阻R和第二电流测量表A2的一端相连接；第一电流测量表A1和第二电流测量表A2的阻值相同；第一选择开关K连通第一电阻R时，待测电芯D与第一电阻R组成第二串联电路，第一串联电路与第二串联电路组成第一并联电路；若第一并联电路达到电位均衡，第一选择开关K断开待测电芯D与第一电阻R的连接，将待测电芯D与第二电流测量表A2连接，待测电芯D与第二电流测量表A2组成第三串联电路；第一串联电路与第三串联电路组成第二并联电路。
通过本申请实施例提出的电池自放电检测设备，能够快速实现电位均衡，提高了电池自放电测试的效率，同时，通过大大减小总线路电阻，减小了温度变化对测试带来的影响，提高了测试的准确性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
- 一种电池自放电检测方法，其特征在于，包括：将标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路，所述第一电流测量表与所述第一电阻的阻值相同；将所述第一串联电路与所述第二串联电路并联，组成第一并联电路；若所述第一并联电路达到电位均衡，则将所述第一电阻替换为第二电流测量表，组成第二并联电路；获取所述第一电流测量表的读值、所述第二电流测量表的读值和所述标准电芯的标准漏电流值；根据所述第一电流测量表的读值、所述第二电流测量表的读值和所述标准漏电流值，计算所述待测电芯的漏电流值，其中，所述第一电流测量表和第二电流测量表的阻值相同。
- 如权利要求1所述的方法，其特征在于，将标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路，将待测电芯与第一电阻组成第二串联电路之前，进一步包括：将标准电芯与待测电芯组成第三并联电路；确定所述第三并联电路达到电位均衡。
- 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三并联电路达到电位均衡，包括：分别获取所述标准电芯和所述待测电芯的电压值；若各所述电压值的差值小于预设第一电压阈值，则确定所述第三并联电路达到电位均衡。
- 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三并联电路达到电位均衡，包括：将所述标准电芯和所述待测电芯组成第三并联电路后，若所述第三并联电路运行时间超过第一时长阈值，则确定所述第三并联电路达到电位均衡。
- 如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第一并联电路达到电位均衡，包括：获取与所述标准电芯串联的第一电流测量表的读值，若所述读值变化量小于预设第一电流阈值，则确定所述第一并联电路达到电位均衡。
- 如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第一并联电路达到电位均衡，包括：所述第一并联电路运行时间超过第二时长阈值时，则确定所述第一并联电路达到电位均衡。
- 如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据第一电流测量表的读值、第二电流测量表的读值和标准漏电流值，计算各所述待测电芯的漏电流值，包括：获取与所述标准电芯串联的第一电流测量表的读值；将所述与标准电芯串联的第一电流测量表的读值与所述标准漏电流值取和，减去与待测电芯串联的第二电流测量表的取值，得到所述待测电芯的漏电流值。
- 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：若所述待测电芯的漏电流值大于预设的可允许漏电流阈值，则确定所述待测电芯自放电不合格。
- 一种电池自放电检测电路，其特征在于，包括：标准电芯、待测电芯、第一电阻、第一电流测量表、第二电流测量表和第一选择开关；所述标准电芯与第一电流测量表组成第一串联电路；所述待测电芯的一端通过第一选择开关分别与第一电阻和第二电流测量表的一端相连接；所述第一电流测量表和第二电流测量表的阻值相同；所述第一选择开关连通所述第一电阻时，所述待测电芯与所述第一电阻组成第二串联电路，所述第一串联电路与所述第二串联电路组成第一并联电路；若所述第一并联电路达到电位均衡，所述第一选择开关断开所述待测电芯与所述第一电阻的连接，将所述待测电芯与所述第二电流测量表连接，所述待测电芯与所述第二电流测量表组成第三串联电路；所述第一串联电路与所述第三串联电路组成第二并联电路。
- 一种电池自放电检测设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池自放电检测电路。
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