CN117289070A - 一种动力电池充电器的测试装置、测试方法和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电能存储系统领域，提供一种动力电池充电器的测试装置、测试方法和电子设备，解决了动力电池充电器测试时模拟电池的结果不准确的问题，通过对模拟负载增加有源逆变模块从而使得输出端电压幅值可控，并根据实际待测电池的OCV‑SOC曲线和SOC‑电荷量曲线将充电状态反映出来，从而使得充电器测试时模拟电池的结果更加准确、贴近实际。
Description
技术领域
本申请涉及电能存储系统领域，特别涉及一种动力电池充电器的测试装置、测试方法和电子设备。
背景技术
锂离子电池以其能量密度高、污染少等优点作为动力电池得到广泛应用。在锂离子电池充电器的测试过程中，对锂离子电池的安全要求较高，过温、过流、过压等可能会引起电池损坏，使用模拟电池可以提前发现充电器的问题，避免真实电池测试时出现的损失。然而，模拟电池的参数单一，不能很好贴合实际电池的情况。
因此，在充电器测试过程中，如何更加准确模拟实际电池的情况成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种动力电池充电器的测试装置、测试方法和电子设备，能够在充电器测试过程中，更加准确模拟实际电池的情况。
第一方面，提供了一种动力电池充电器的测试装置，该测试装置用于模拟待充电的待测电池，该测试装置包括：输入端，该充电器通过该输入端向该测试装置输入电能；模拟负载，该模拟负载的接入端与该输入端连接，该模拟负载包括第一电阻、第二电阻和第一电容，该模拟负载用于模拟电池的充电载荷，其中，该第二电阻和该第一电容并联，并联后的两端分别与该第一电阻的一端和该模拟负载的输出端连接，该第一电阻的另一端连接该模拟负载的接入端；有源逆变模块，该有源逆变模块的该接入端与该模拟负载的该输出端连接，该有源逆变模块的输出端用于输出交流电；电池管理系统，该电池管理系统用于获取该待测电池的开路电压（open-circuit voltage，OCV）-电池荷电状态（state of charge，SOC）曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线；采样该输入端的第一电流，并对该第一电流在第一时间段内积分得到该待测电池的电荷量；根据该待测电池的该电荷量和该SOC-电荷量曲线确定该待测电池的SOC；采样第一时刻的该有源逆变模块的接入端的第二电流，根据该待测电池的该SOC和该OCV-SOC曲线确定该待测电池的Uoc，并根据该Uoc、该第一电阻的阻值、该第二电阻的阻值、该第二电流确定该有源逆变模块的输出端的第一电压，其中，该第一时刻是该第一时间段的最后一个时刻；控制该有源逆变模块在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，其中，该第二时刻滞后该第一时刻的时间为第一时间间隔；采样该输入端第二时刻的电流和电压，根据该输入端的电流是否大于第一阈值判断是否过流，根据该输入端的电压与预设条件的关系确定是否过压或欠压。
本申请提供的实施例中，充电器的测试装置通过在模拟负载的输出端接有源逆变模块从而可以调节输出端的输出电压幅值，进而根据获取的待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线匹配开路电压值，使得测试装置的表观参数更加接近实际电池的情况，达到更真实模拟待测电池的目的。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该电池管理系统还用于，获取该待测电池的电池健康度（state of health，SOH）与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，并根据该待测电池的预期SOH确定该第一电阻的阻值、该第二电阻的阻值和该第一电容的电容值，其中，该第一电阻的阻值为该待测电池的等效内阻的阻值，该第二电阻的阻值为该待测电池的等效极化电阻的阻值，该第一电容的电容值为该待测电池的等效极化电容的电容值。
本申请提供的实施例中，充电器的测试装置通过获取SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，进而根据该关系改变模拟负载中的电池模拟参数，以使得测试装置可以模拟不同老化程度的待测电池，达到更真实模拟待测电池的目的。
结合第一方面及第一方面的某些实现方式，该有源逆变模块的输出端输出的交流电经过无功补偿后输出到电网。
结合第一方面及第一方面的某些实现方式，在第一方面的另一些实现方式中，该电池管理系统还用于：获取该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第二时间段内采集的该第一电流确定该待测电池在第三时刻的温度，其中，该第三时刻是第二时间段内的最后一个时刻。
本申请提供的实施例中，通过获取待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线可以模拟出待测电池在充电过程中的温度变化，从而将温度变量引入充电器的测试过程，测试结果更加精确。
结合第一方面及第一方面的某些实现方式，在第一方面的另一些实现方式中，该电池管理系统还用于：根据该待测电池在第三时刻的温度是否大于第二阈值，判断是否过温报警。
结合第一方面及第一方面的某些实现方式，在第一方面的另一些实现方式中，获取该待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线，包括：根据该待测电池在第三时刻的温度获取该温度下的该待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线。
本申请的提供的实施例，通过考虑温度对该待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线的影响，使得模拟的待测电池的表观参数符合充电过程中的温度变化，进一步提高测试结果的精确性。
结合第一方面及第一方面的某些实现方式，在第一方面的另一些实现方式中，该电池管理系统还用于：获取该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和该第三时间段内采集的该第一电流确定该待测电池在第四时刻的温度，其中，该第四时刻是该第三时间段内的最后一个时刻；获取该待测电池的SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，包括：根据该待测电池在第四时刻的温度获取该温度下的该待测电池的SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系。
本申请提供的实施例中，通过考虑温度对该待测电池的SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系的影响，使得模拟的待测电池的表观参数符合充电过程中的温度变化，进一步提高测试结果的精确性。
结合第一方面及第一方面的某些实现方式，在第一方面的另一些实现方式中，控制该有源逆变模块在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，包括：控制该有源逆变模块中的开关管的占空比以使得在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压。
结合第一方面及第一方面的某些实现方式，在第一方面的另一些实现方式中，该电池管理系统还用于：当该第一电压大于第三阈值，将该第一时间间隔设置为第二时间间隔，该第二时间间隔大于该第一时间间隔。
第二方面，提供了一种动力电池充电器的测试方法，该测试方法应用于动力电池充电器的测试装置，其中，该测试装置包括：输入端，模拟负载，该模拟负载的接入端与该输入端连接，该模拟负载包括第一电阻、第二电阻和第一电容，该模拟负载用于模拟电池的充电载荷，其中，该第二电阻和该第一电容并联，并联后的两端分别与该第一电阻的一端和该模拟负载的输出端连接，该第一电阻的另一端连接该模拟负载的接入端，其中，该充电器通过该输入端向该测试装置输入电能；有源逆变模块，该有源逆变模块的该接入端与该模拟负载的该输出端连接；电池管理系统；该测试方法包括：该电池管理系统获取该待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线；采样测试装置的输入端的第一电流，并对该第一电流在第一时间段内积分得到该待测电池的电荷量；根据该待测电池的该电荷量和该SOC-电荷量曲线确定该待测电池的SOC；采样第一时刻的该有源逆变模块的接入端的第二电流，根据该待测电池的SOC和该OCV-SOC曲线确定该待测电池的Uoc，并根据该Uoc、该第一电阻的阻值、该第二电阻的阻值、该第二电流确定该有源逆变模块的输出端的第一电压，其中，该第一时刻是该第一时间段的最后一个时刻，该第一电阻的阻值为该待测电池的等效内阻的阻值，该第二电阻的阻值为该待测电池的等效极化电阻的阻值；控制该有源逆变模块在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，其中，该第二时刻滞后该第一时刻的时间为第一时间间隔；采样该输入端第二时刻的电流和电压，根据该输入端的电流是否大于第一阈值判断是否过流，根据该输入端的电压与预设条件的关系确定是否过压或欠压。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，该方法还包括：该电池管理系统获取该待测电池的SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，并根据该待测电池的预期SOH确定该第一电阻的阻值、该第二电阻的阻值和该第一电容的电容值，其中，该第一电容的电容值为该待测电池的等效极化电容的电容值。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，该有源逆变模块的输出端输出的交流电经过无功补偿后输出到电网。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，该方法还包括：该电池管理系统获取该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第二时间段内采集的该第一电流确定该待测电池在第三时刻的温度，其中，该第三时刻是第二时间段内的最后一个时刻。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，该方法还包括：该电池管理系统根据该待测电池在第三时刻的温度是否大于第二阈值，判断是否过温报警。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，电池管理系统获取该待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线，包括：根据该待测电池在第三时刻的温度获取该温度下的该待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，该方法还包括：电池管理系统获取该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据该待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第三时间段内采集的该第一电流确定该待测电池在第四时刻的温度，其中，该第四时刻是第三时间段内的最后一个时刻；获取该待测电池的SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，包括：根据该待测电池在第四时刻的温度获取该温度下的该待测电池的SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，控制该有源逆变模块在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，包括：控制该有源逆变模块中的开关管的占空比以使得在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压。
结合第二方面及第二方面的某些实现方式，在第二方面的另一些实现方式中，该方法还包括：当该第一电压大于第三阈值，该电池管理系统将该第一时间间隔设置为第二时间间隔，该第二时间间隔大于该第一时间间隔。
第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括：处理器，该处理器用于根据第二方面提供的测试方法对该动力电池充电器进行测试。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现如第二方面中任一项的测试方法。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的充电器的测试装置的示意图。
图2是本申请一实施例提供的充电器的测试装置的模拟负载的示意图。
图3是本申请一实施例提供的充电器的测试装置的有源逆变模块的示意图。
图4是本申请一实施例提供的充电器的测试方法的流程图。
图5是本申请另一实施例提供的充电器的测试方法的流程图。
图6是本申请提供的另一充电器的测试方法的流程图。
图7是本申请一实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
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描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“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，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
锂离子电池以其能量密度高、污染少等优点作为动力电池得到广泛应用。在锂离子电池充电器的测试过程中，对锂离子电池的安全要求较高，过温、过流、过压等可能会引起电池损坏，使用模拟电池可以提前发现充电器的问题，避免真实电池测试时出现的损失。然而，模拟电池的参数单一，不能很好贴合实际电池的情况。
因此，在充电器测试过程中，如何更加准确模拟实际电池的情况成为亟待解决的问题。
图1是本申请一实施例提供的充电器的测试装置的示意图。
本申请提供一种动力仿真电池特性的充电器的测试装置120，应用于动力电池的充电器110的开发、测试、老化等场景，可以模拟待测电池的特性，根据待测电池的真实特性得到接近真实的测试结果；本装置解决传统的动力电池充电器在开发、测试、老化阶段需要使用实际的电池，更加安全、便捷。
该测试装置120可以是图中线框中的部分，后文可以简称为该装置120，该测试装置120设置有输入端121，充电器110通过输入端121向测试装置120输入电能；
模拟负载122，模拟负载122的接入端与输入端121连接，模拟负载122模拟负载122用于模拟电池的充电载荷，作为充电器110的外部负载，模拟电池充电；
有源逆变模块124，有源逆变模块124的接入端与模拟负载122的输出端连接，有源逆变模块124的输出端也即测试装置120的输出端125用于输出交流电；
电池管理系统123（battery management system，BMS），该电池管理系统可以包括设置模块以包含输入开路电压（open-circuit-voltage ，OCV）-电池充电状态（state ofcharge，SOC）对应曲线、初始SOC、电芯初始温度、电芯内置参数等、设置电池的包含电芯高低温度、过压及欠压等异常状态的预设条件等参数的功能；该电池管理系统还可以包括控制模块，可以根据设置，积分充电电量更新SOC及电芯电压、电池总电压，达到模拟充电变化的目的。还可以接收充电器110CAN报文并解码，对电池状态信息进行编码，通过CAN发送给充电器110。
本申请提供的动力电池充电器110的测试装置120，通过模拟待测电池的参数，并将电能通过可控的方式输出。由于不需要经过电池的储能过程，可以实现快充、快放，测试过程安全不会损坏电池，保障了充电器110测试的安全性和高效性。
BMS123可以获取待测电池的OCV-SOC曲线、待测电池的SOC-电荷量曲线、待测电池的SOH等参数，以使测试装置120更好模拟待测电池不同充电状态下的参数。
BMS123还可以用于根据待测电池的参数、电流、电压等计算待测电池的状态参数。
BMS123还可以用于，采样测试装置120中组件的电压、电流。
BMS123还可以用于控制测试装置120的电器元件执行本申请实施例中的各功能。
BMS123还可以用于根据获得的数据判断是否告警，例如，过流、过压、过温等。
该测试装置120还可以包括显示单元，实时显示模拟电池的电池总电压、电池容量、电芯电压、电芯温度、告警状态等状态。
该测试装置120的输出端可以连接到电网，当连接到电网的时候，可以设置功率变换器、无功功率补偿模块等以满足并网要求。
该装置120的输出端也可以连接其他负载以消耗该部分电能，也可以连接到储能装置，本申请对此不做限定。
下面结合图2-3描述该装置120的具体结构。
图2-图3是本申请一实施例提供的充电器测试装置120的构件的示意图。
如图2所示的模拟负载122，该模拟负载122包括第一电阻、第二电阻和第一电容，分别模拟待测动力电池的等效内阻、极化电阻和极化电容。模拟负载122的接入端与输入端121连接，其中，第二电阻和第一电容并联，并联后的两端分别与第一电阻的一端和模拟负载122的输出端连接，第一电阻的另一端连接模拟负载122的接入端。
本申请提供的模拟负载，根据戴维南模型将待测电池的参数模拟成电路元件，可以将电池的参数真实地反映出来。
如图3所示的有源逆变模块124的示意图，该有源逆变模块124接入端与模拟负载122的输出端连接。
作为一种可能的实施例，如图3中的（a），该有源逆变模块124可以包括开关管S1，第一二极管和DC/AC模块，有源逆变模块124的正输入极与第一开关管S1的源极连接，负输入极与二极管的正极和DC/AC模块的负输入极连接，开关管S1的漏极与第一二极管的负极和DC/AC模块的正输入极连接。有源逆变模块124的正输出极和负输出极与DC/AC模块连接。
作为另一种可能的实施例，如图3中的（b），其与图3中的（a）的不同在于，DC/AC模块可以具体包括开关管S2、开关管S3、开关管S4、开关管S5、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管。其中，开关管S2的漏极与第二二极管的正极连接，并与有源逆变模块124的正输出极连接；开关管S2的源极与第二二极管的负极连接，并与开关管S1的漏极连接；开关管S3的漏极与第三二极管的正极连接，并与有源逆变模块124的负输出极连接；开关管S3的源极与第三二极管的负极连接，并与开关管S1的漏极连接；开关管S4的漏极与第四二极管的正极连接，并与有源逆变模块124的负输入极连接；开关管S4的源极与第四二极管的负极连接，并与有源逆变模块124的正输出极连接；开关管S5的漏极与第五二极管的正极连接，并与有源逆变模块124的负输入极连接；开关管S5的源极与第五二极管的负极连接，并与有源逆变模块124的负输出极连接。
作为一种可能的实施例，BMS123可以控制有源逆变模块124中的开关管的占空比以使得在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压。
本申请提供的有源逆变模块124，可以通过改变开关管的占空比调节输出端的电压和功率输出，从而模拟出电池随着充电进程而体现出不同SOC状态的效果，更加贴近于真实的电池的情况，更好地模拟出电池在充电循环中的电流电压变化，充电器110的测试结果更加准确。
应理解，图3中的有源逆变模块仅是示例性的，该有源逆变模块124也可以是能够三相逆变的拓扑结构，还可以是多电平逆变的拓扑结构，这些可能的实现方式都应看做本申请可能的实施例。
示例性的，开关管可以是三极管、晶闸管、场效应管、继电器等可以通过电力控制的开关。
图4是本申请一实施例提供的充电器的测试方法的流程图。
如图4所示的动力电池充电器测试方法，由于在充电过程中，电池的SOC一直在改变，而电池的SOC状态的改变会引起OCV的变化，从而使得充电电压发生变化，如果模拟的待测电池参数单一，将不能体现OCV的变化，本申请提供的方法可以引入不同SOC状态下待测电池的OCV参数，能够更好地模拟真实情况的待测电池的参数。该方法可以由BMS123执行，也可以是分离的其他设备执行，该方法包括：
410，获取待测电池的OCV-SOC曲线、SOC-电荷量曲线。
BMS123可以通过数据读取或者通过设置模块手动向BMS123输入待测电池的OCV-SOC曲线、SOC-电荷量曲线。
作为一种可能的实施例，待测电池的OCV-SOC曲线、SOC-电荷量曲线可以是实际的待测电池的实验数据，也可以是经验参数，还可以是估计的曲线，本申请对此不做限定。
420，对第一电流在第一时间段内积分得到待测电池的电荷量。
BMS123可以采样输入端的第一电流，应理解，充电过程中电流不是一直不变的，为了获得准确的累积荷电量，可以持续对输入端的第一电流进行检测，也可以周期性地采样第一电流。
采样第一电流可以通过ADC采样，也可以通过其他仪表检测。
第一时间段，可以认为是从开始时刻到开始进行计算的第一时刻的时间段，第一时刻即第一时间段内的最后一个时刻，例如，第一时间段的最后一个采样周期或者是最后一秒等。对第一时间段内的第一电流对时间积分可以得到累积到待测电池的电荷量。
作为另一种可能的实施例，BMS123也可以获取待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第二时间段内采集的第一电流确定待测电池在第三时刻的温度，根据待测电池在第三时刻的温度获取该温度下的待测电池的OCV-SOC曲线和待测电池的SOC-电荷量曲线，其中，第三时刻是第二时间段内的最后一个时刻。由于电池的OCV-SOC曲线、SOC-电荷量曲线可能随着温度的变化而改变，可以通过模拟温度的变化从而使得模拟更真实运行的待测电池的状态。
本申请提供的实施例中，通过获取待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线可以模拟出待测电池在充电过程中的温度变化，从而将温度变量引入充电器的测试过程，测试结果更加精确。
具体地，通过考虑温度对该待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线的影响，使得模拟的待测电池的表观参数符合充电过程中的温度变化，进一步提高测试结果的精确性。
430，根据待测电池的电荷量和SOC-电荷量曲线确定待测电池的SOC。
根据累积的电荷量和SOC-电荷量曲线可以确定出当前待测电池的SOC的状态。
440，根据待测电池的OCV-SOC曲线和SOC确定第一电压。
BMS123可以采样第一时刻的有源逆变模块124的接入端的第二电流，根据待测电池的SOC和OCV-SOC曲线确定待测电池的Uoc，并根据Uoc、第一电阻的阻值、第二电阻的阻值、第二电流确定有源逆变模块124的输出端的第一电压。
应理解，待测电池的开路电压Uoc（即OCV）可以是输出端电压UL、等效内阻R0的分压与等效极化电阻RP的分压的和。由于电路流通的是直流电，因此等效极化电容上的电压几乎不变，所以等效极化电容上几乎不会产生电流，进而流经等效极化电容支路的电流几乎为0，而等效极化电阻支路的电流等于干路的电流。所以等效极化电阻上流通的电流的大小应该等于等效内阻上流通的电流的大小并且等于输出端的第二电流。所以根据Uoc、等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值、第二电流可以确定此时待测电池输出端的第一电压。
450，控制有源逆变模块124在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压。
由于有源逆变模块124输出的是经过开关管逆变的交流电，可以通过开关管的占空比调节交流电的电压有效值，从而在第二时刻将交流电的电压有效值调节至第一电压，从而更好地模拟待测电池的真实情况，更精确地完成充电器的测试。
当第一电压较大时，较快地电压变动可能会给电路元件带来很大的应力，例如第一电压大于第三阈值，此时，可以将调节时间，即第一时间间隔设置为第二时间间隔，该第二时间间隔大于第一时间间隔。
采样输入端121第二时刻的电流和电压，根据输入端121的电流是否大于第一阈值判断是否过流，根据输入端121的电压与预设条件的关系确定是否过压或欠压。
根据充电器测试装置的输入端在调节输出端电压后的电流和电压，判断此时的电流是否超过了待测电池的承受范围，该第一阈值可以是实际的待测电池的实验数据，也可以是经验参数，还可以是估计的数值，本申请对此不做限定。该预设条件可以是当采样的电压大于预设阈值则判断为过压，当采样的电压小于预设阈值则判断为欠压。
本申请提供的实施例中，充电器的测试装置通过在模拟负载的输出端接有源逆变模块从而可以调节输出端的输出电压幅值，进而根据获取的待测电池的OCV-SOC曲线和该待测电池的SOC-电荷量曲线匹配开路电压值，使得测试装置的表观参数更加接近实际电池的情况，达到更真实模拟待测电池的目的。
图5是本申请另一实施例提供的充电器的测试方法的流程图。
如图5所示充电器测试方法，由于电池在使用过程中, 会出现内阻增加、极化电阻、极化电容变化和可用容量减少等老化现象，而充电器是为不特定电池充电的，所以也应当满足各种状况下的电池的使用。为了将电池的老化过程也模拟出来，更加贴近真实充电器面临的情况，本申请提供一种充电器测试方法，该方法可以由BMS123执行，也可以是分离的其他设备执行，该方法与图4中实施例的不同之处在于，该方法还可以包括：
510，获取待测电池的电池健康度（state of health，SOH）与等效内阻、极化电阻、极化电容的对应关系。
作为一种可能的实施例，BMS123可以通过数据读取或者通过设置模块手动向BMS123输入待测电池的SOH与等效内阻、极化电阻、极化电容的对应关系。该待测电池的SOH与等效内阻、极化电阻、极化电容的对应关系可以是实际的待测电池的实验数据，也可以是经验参数，还可以是估计的曲线，本申请对此不做限定。
作为另一种可能的实施例，BMS123也可以获取待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第二时间段内采集的第一电流确定待测电池在第三时刻的温度，根据待测电池在第三时刻的温度获取该温度下的待测电池的SOH与待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，其中，第四时刻是第三时间段内的最后一个时刻。
本申请提供的实施例中，通过获取待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线可以模拟出待测电池在充电过程中的温度变化，从而将温度变量引入充电器的测试过程，测试结果更加精确。
具体地，通过考虑温度对该待测电池的SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系的影响，使得模拟的待测电池的表观参数符合充电过程中的温度变化，进一步提高测试结果的精确性。
520，根据待测电池的SOH与等效内阻、极化电阻、极化电容的对应关系，调节模拟负载122的第一电阻的阻值、第二电阻的阻值和第一电容的电容值。
该步骤可以是由BMS123将等效内阻的阻值、极化电阻的阻值、极化电容的电容值通过模拟负载122的第一电阻的阻值、第二电阻的阻值和第一电容的电容值与待测电池的SOH对应起来，使得模拟负载122的参数可以贴合实际使用的电池，从而获得更精确的测试结果。
本申请提供的实施例中，充电器的测试装置通过获取SOH与该待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，进而根据该关系改变模拟负载中的电池模拟参数，以使得测试装置可以模拟不同老化程度的待测电池，达到更真实模拟待测电池的目的。
图6是本申请提供的另一充电器的测试方法的流程图。
如图6所示，由于电池在充电过程中的温度会随着充电时间改变，而在不同温度下待测电池可能具有不同的参数特性曲线，所以为了模拟更加贴近实际的待测电池参数，可以通过模拟温度变化，采用不同温度下的参数特性曲线来达到该目的。该方法可以由BMS123执行，也可以是分离的其他设备执行，该方法与图4中实施例的不同之处在于，该方法还可以包括：
610，获取待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线。
BMS123可以预先获取待测电池的温度随着充电过程而变化的曲线，该曲线是可以是在不同电流条件下对实际的电池充电得到的参数，可以是经验参数，也可以是计算得到的数据，本申请对此不做限定。
620，根据待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第一电流确定第三时刻的温度。
在已经获得待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第二时间段内第一电流的情况下，可以计算出第二时间段最后的第三时刻的待测电池的温度，计算可以是微分后积分，也可以是近似算法，本申请对此不做限定。
630，根据待测电池在第三时刻的温度是否大于第二阈值，判断是否过温报警。
当模拟的待测电池的温度超过了预设的上限，BMS123还可以过温报警，并通过CAN与充电器进行通信。充电器可以记录该状态，并停止充电。
图7是本申请一实施例提供的电子设备的示意图。
如图7所示的电子设备，该电子设备可以包括处理器710。
该处理器710可以用于执行上述实施例中任一种的测试方法。
本申请实施例中提及的处理器710可以是中央处理单元（central processingunit，CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor，DSP）、专用集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）、现成可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）神经网络芯片或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。应理解，处理器710和存储器720可以分离放置，也可以集成一体。当处理器为神经网络芯片时，装置中可以不包括存储器。
在一种可能的实施例中，该电子设备可以包括存储器720，存储器720可以存储上述实施例中的电池参数例如OCV-SOC曲线，SOC-电荷量曲线等。也可以存储其他需要的数据。
处理器710与存储器720可以通过总线的方式耦合，存储器720用于存储计算机程序指令或者数据，处理器710读取存储器720中存储的计算机指令或读取存储器720中存储的数据，进而执行上述实施例中的测试方法。
还应理解，本申请实施例中提及的存储器720可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。其中，非易失性存储器可以是只读存储器（read-only memory，ROM）、可编程只读存储器（programmable ROM，PROM）、可擦除可编程只读存储器（erasable PROM，EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（electrically EPROM，EEPROM）或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器（random access memory，RAM）。例如，RAM可以用作外部高速缓存。作为示例而非限定，RAM包括如下多种形式：静态随机存取存储器（static RAM，SRAM）、动态随机存取存储器（dynamic RAM，DRAM）、同步动态随机存取存储器（synchronous DRAM，SDRAM）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（double data rate SDRAM，DDR SDRAM）、增强型同步动态随机存取存储器（enhanced SDRAM，ESDRAM）、同步连接动态随机存取存储器（synchlinkDRAM，SLDRAM）和直接内存总线随机存取存储器（direct rambus RAM，DR RAM）。
需要说明的是，当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时，存储器（存储模块）可以集成在处理器中。
本申请一实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器710执行时可实现上述方法实施例中的各个步骤。
应理解，上述本申请的具体实施方式是示例性的，本领域技术人员可以单独实施，也可以将实施例之间的方法组合起来实施。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
1.一种动力电池充电器的测试装置，其特征在于，所述测试装置用于模拟待充电的待测电池，所述测试装置包括：
输入端（121），所述充电器（110）通过所述输入端（121）向所述测试装置输入电能；
模拟负载（122），所述模拟负载（122）的接入端与所述输入端（121）连接，所述模拟负载（122）包括第一电阻、第二电阻和第一电容，所述模拟负载（122）用于模拟电池的充电载荷，其中，所述第二电阻和所述第一电容并联，并联后的两端分别与所述第一电阻的一端和所述模拟负载（122）的输出端连接，所述第一电阻的另一端连接所述模拟负载（122）的接入端；
有源逆变模块（124），所述有源逆变模块（124）的所述接入端与所述模拟负载（122）的所述输出端连接，所述有源逆变模块（124）的输出端用于输出交流电；
电池管理系统（123），所述电池管理系统（123）用于获取所述待测电池的开路电压OCV-电池荷电状态SOC曲线和所述待测电池的SOC-电荷量曲线；
采样所述输入端的第一电流，并对所述第一电流在第一时间段内积分得到所述待测电池的电荷量；
根据所述待测电池的所述电荷量和所述SOC-电荷量曲线确定所述待测电池的SOC；
采样第一时刻的所述有源逆变模块（124）的接入端的第二电流，根据所述待测电池的所述SOC和所述OCV-SOC曲线确定所述待测电池的Uoc，并根据所述Uoc、所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第二电流确定所述有源逆变模块（124）的输出端的第一电压，其中，所述第一时刻是所述第一时间段的最后一个时刻；
控制所述有源逆变模块（124）在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，其中，所述第二时刻滞后所述第一时刻的时间为第一时间间隔；
采样所述输入端（121）所述第二时刻的电流和电压，根据所述输入端（121）的电流是否大于第一阈值判断是否过流，根据所述输入端（121）的电压与预设条件的关系确定是否过压或欠压。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述电池管理系统（123）还用于，获取所述待测电池的电池健康度SOH与所述待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，并根据所述待测电池的预期SOH确定所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值和所述第一电容的电容值，
其中，所述第一电阻的阻值为所述待测电池的等效内阻的阻值，所述第二电阻的阻值为所述待测电池的等效极化电阻的阻值，所述第一电容的电容值为所述待测电池的等效极化电容的电容值。
3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述有源逆变模块（124）的输出端输出的交流电经过无功补偿后输出到电网。
4.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述电池管理系统（123）还用于：
获取所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第二时间段内采集的所述第一电流确定所述待测电池在第三时刻的温度，其中，所述第三时刻是所述第二时间段内的最后一个时刻。
5.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述电池管理系统（123）还用于：
根据所述待测电池在第三时刻的温度是否大于第二阈值，判断是否过温报警。
6.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述获取所述待测电池的OCV-SOC曲线和所述待测电池的SOC-电荷量曲线，包括：
根据所述待测电池在第三时刻的温度获取所述温度下的所述待测电池的OCV-SOC曲线和所述待测电池的SOC-电荷量曲线。
7.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述电池管理系统（123）还用于：
获取所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第三时间段内采集的所述第一电流确定所述待测电池在第四时刻的温度，其中，所述第四时刻是所述第三时间段内的最后一个时刻；
所述获取所述待测电池的SOH与所述待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，包括：
根据所述待测电池在第四时刻的温度获取所述温度下的所述待测电池的SOH与所述待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系。
8.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述控制所述有源逆变模块（124）在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，包括：
控制所述有源逆变模块（124）中的开关管的占空比以使得在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压。
9.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述电池管理系统（123）还用于：
当所述第一电压大于第三阈值，将所述第一时间间隔设置为第二时间间隔，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔。
10.一种动力电池充电器的测试方法，其特征在于，所述测试方法应用于动力电池充电器的测试装置，其中，所述测试装置包括：
输入端（121），模拟负载（122），所述模拟负载（122）的接入端与所述输入端（121）连接，所述模拟负载（122）包括第一电阻、第二电阻和第一电容，所述模拟负载（122）用于模拟电池的充电载荷，其中，所述第二电阻和所述第一电容并联，并联后的两端分别与所述第一电阻的一端和所述模拟负载（122）的输出端连接，所述第一电阻的另一端连接所述模拟负载（122）的接入端，其中，所述充电器通过所述输入端（121）向所述测试装置输入电能；有源逆变模块（124），所述有源逆变模块（124）的所述接入端与所述模拟负载（122）的所述输出端连接；电池管理系统（123）；
所述测试方法包括：
所述电池管理系统（123）获取所述待测电池的OCV-SOC曲线和所述待测电池的SOC-电荷量曲线；
采样测试装置的输入端（121）的第一电流，并对所述第一电流在第一时间段内积分得到所述待测电池的电荷量；
根据所述待测电池的所述电荷量和所述SOC-电荷量曲线确定所述待测电池的SOC；
采样第一时刻的所述有源逆变模块（124）的接入端的第二电流，根据所述待测电池的SOC和所述OCV-SOC曲线确定所述待测电池的Uoc，并根据所述Uoc、所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第二电流确定所述有源逆变模块（124）的输出端的第一电压，其中，所述第一时刻是所述第一时间段的最后一个时刻，所述第一电阻的阻值为所述待测电池的等效内阻的阻值，所述第二电阻的阻值为所述待测电池的等效极化电阻的阻值；
控制所述有源逆变模块（124）在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，其中，所述第二时刻滞后所述第一时刻的时间为第一时间间隔；
采样所述输入端（121）所述第二时刻的电流和电压，根据所述输入端（121）的电流是否大于第一阈值判断是否过流，根据所述输入端（121）的电压与预设条件的关系确定是否过压或欠压。
11.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述电池管理系统（123）获取所述待测电池的SOH与所述待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，并根据所述待测电池的预期SOH确定所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值和所述第一电容的电容值，
其中，所述第一电容的电容值为所述待测电池的等效极化电容的电容值。
12.根据权利要求10或11所述的测试方法，其特征在于， 所述有源逆变模块（124）的输出端输出的交流电经过无功补偿后输出到电网。
13.根据权利要求10或11所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述电池管理系统（123）获取所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第二时间段内采集的所述第一电流确定所述待测电池在第三时刻的温度，其中，所述第三时刻是所述第二时间段内的最后一个时刻。
14.根据权利要求13所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述电池管理系统（123）根据所述待测电池在第三时刻的温度是否大于第二阈值，判断是否过温报警。
15.根据权利要求13所述的测试方法，其特征在于，所述电池管理系统（123）获取所述待测电池的OCV-SOC曲线和所述待测电池的SOC-电荷量曲线，包括：
根据所述待测电池在第三时刻的温度获取所述温度下的所述待测电池的OCV-SOC曲线和所述待测电池的SOC-电荷量曲线。
16.根据权利要求11所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述电池管理系统（123）获取所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线，并根据所述待测电池的温度在特定电流下随时间的变化曲线和第三时间段内采集的所述第一电流确定所述待测电池在第四时刻的温度，其中，所述第四时刻是所述第三时间段内的最后一个时刻；
所述获取所述待测电池的SOH与所述待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系，包括：
根据所述待测电池在第四时刻的温度获取所述温度下的所述待测电池的SOH与所述待测电池的等效内阻的阻值、等效极化电阻的阻值和等效极化电容的电容值的关系。
17.根据权利要求10或11所述的测试方法，其特征在于，所述控制所述有源逆变模块（124）在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压，包括：
控制所述有源逆变模块（124）中的开关管的占空比以使得在第二时刻将输出端的电压有效值调节至第一电压。
18.根据权利要求10或11所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一电压大于第三阈值，所述电池管理系统（123）将所述第一时间间隔设置为第二时间间隔，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔。
19.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器，
所述处理器用于根据如权利要求10至18中任一项所述的测试方法对所述动力电池充电器进行测试。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求10至18中任一项所述的测试方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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