CN211653012U - 一种电池包低温加热功能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池包低温加热功能测试装置，包括用于放置动力电池包的恒温箱，所述恒温箱外设置有交流电输入端与电网连接且直流输出端与所述动力电池包连接的充电装置，所述充电装置连接有上位机，所述上位机与所述动力电池包的电池管理系统连接；所述动力电池包内设置有多个温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述电池管理系统连接；恒温箱能够为电池包的测试提供需要的环境，本测试装置能快速进行加热逻辑控制(开启、关闭加热条件)、温升速率、加热电流、过程温差、温度分布等方面的检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池热管理功能测试装置，尤其涉及到一种动力电池包在低温下加热功能的测试装置。
背景技术
近年来，随电动汽车的应用推广，车辆在冬季出现不能充电、充电缓慢、续航里程缩水等问题，严重影响用户的使用体验。在低温下，电池充电内阻变大，充电限制在小倍率电流，充电速率缓慢，而在0℃以下，为防止充电过程中锂离子析出，长时间堆积形成锂枝晶刺穿隔膜引起的安全隐患，甚至不允许0℃以下对锂离子电池进行充电。为解决以上问题，电池包中往往增加加热装置，常用的方法为在电池表面贴带有电阻丝的加热膜，在充电时先将电池温度提升至合适的温度后再进行充电，以改善电池在低温下不能充电及充电缓慢的问题。
而对电池加热功能的测试一般是在装车后在整车高寒路试时进行测试，而一旦电池低温加热功能出现问题再分析改进，将严重影响整车开发进度，因此需要在动力电池装车前进行电池低温加热功能的检测，及时发现问题并加以改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够对电池低温加热性能进行有效检测的电池包低温加热功能测试装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电池包低温加热功能测试装置，包括用于放置动力电池包的恒温箱，所述恒温箱外设置有交流电输入端与电网连接且直流输出端与所述动力电池包连接的充电装置，所述充电装置连接有上位机，所述上位机与所述动力电池包的电池管理系统连接；
所述动力电池包内设置有多个温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述电池管理系统连接。
作为一种优选的技术方案，所述动力电池包包括壳体，所述壳体内设置有多个串联的电池模组，所述电池模组的正极通过主正继电器与所述充电装置的正极输出端连接，所述电池模组的负极依次通过主负继电器和电流传感器与所述充电装置的负极输出端连接；相邻的电池模组之间设置有加热膜，所述加热膜并联，所述加热膜的一端通过加热继电器与所述充电装置的正极输出端连接，所述加热膜的另一端通过所述电流传感器与所述充电装置的负极输出端连接，所述温度传感器与所述电池模组一一对应；所述主正继电器、主负继电器和加热继电器的控制端均与所述电池管理系统连接。
作为一种优选的技术方案，所述充电装置包括与电网连接的变压器，所述变压器的输出端连接有PWM整流器，所述PWM整流器的输出端DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输出端与所述动力电池包连接。
作为一种优选的技术方案，所述恒温箱包括箱体，所述箱体的内壁上设置有电加热组件，所述电加热组件的供电端与电网连接；所述箱体内还设置有用于降低温度的压缩机和冷凝器。
由于采用了上述技术方案，一种电池包低温加热功能测试装置，包括用于放置动力电池包的恒温箱，所述恒温箱外设置有交流电输入端与电网连接且直流输出端与所述动力电池包连接的充电装置，所述充电装置连接有上位机，所述上位机与所述动力电池包的电池管理系统连接；所述动力电池包内设置有多个温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述电池管理系统连接；恒温箱能够为电池包的测试提供需要的环境，本测试装置能快速进行加热逻辑控制 (开启、关闭加热条件)、温升速率、加热电流、过程温差、温度分布等方面的检测。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是本实用新型实施例的电路连接图；
图2是本实用新型实施例充电装置的原理简图；
图3是本实用新型实施例低温加热功能测试流程图。
图中：1-恒温箱；2-充电装置；3-上位机；41-电池管理系统；42-壳体； 43-电池模组；44-主正继电器；45-主负继电器；46-电流传感器；47-加热膜； 48-加热继电器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示，一种电池包低温加热功能测试装置，包括用于放置动力电池包的恒温箱1，所述恒温箱1外设置有交流电输入端与电网连接且直流输出端与所述动力电池包连接的充电装置2，所述充电装置2连接有上位机3，所述上位机3 与所述动力电池包的电池管理系统41连接；所述动力电池包内设置有多个温度传感器(图中未示出)，所述温度传感器的信号输出端与所述电池管理系统41连接；所述电池管理系统41属于现有技术，这里不再赘述。
所述动力电池包包括壳体42，所述壳体42内设置有多个串联的电池模组43，所述电池模组43的正极通过主正继电器44与所述充电装置2的正极输出端连接，所述电池模组43的负极依次通过主负继电器45和电流传感器46与所述充电装置 2的负极输出端连接；相邻的电池模组43之间设置有加热膜47，所述加热膜47并联，所述加热膜47的一端通过加热继电器48与所述充电装置2的正极输出端连接，所述加热膜47的另一端通过所述电流传感器46与所述充电装置2的负极输出端连接，所述温度传感器与所述电池模组43一一对应；所述主正继电器44、主负继电器45和加热继电器48的控制端均与所述电池管理系统41连接。
如图2所示，所述充电装置2包括与电网连接的变压器，所述变压器的输出端连接有PWM整流器，所述PWM整流器的输出端DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输出端与所述动力电池包连接。所述恒温箱1包括箱体，所述箱体的内壁上设置有电加热组件，所述电加热组件的供电端与电网连接；所述箱体内还设置有用于降低温度的压缩机和冷凝器。
所述恒温箱1提供低温加热测试的环境温度条件，具有加热、制冷的功能，能使电池包迅速达到测试所需温度并保持恒定。所述充电装置2用于提供电池加热回路及充电回路电流，可在上位机3控制软件编辑充电流程，及根据充电过程中的电池状态(电压、温度、电流等)设置截止条件，实现充电状态的控制。充电装置2有变压器、PWM整流器、DC/DC变换器、控制系统等部分组成，其将电网交流电经整流、变换为电池需要的直流电。
所述上位机3的控制软件与恒温箱1、充电装置2进行通讯连接，用于控制恒温箱1的温度设置，及控制充电装置2的充电设置，并与电池管理系统41(BMS) 进行CAN通讯连接，读取电池管理系统41数据，记录电池加热、充电过程中电流、温度变化，进行数据采集与分析。
所述温度传感器用于感应对应电池模组43的温度变化并发送温度信号给所述电池管理系统41；在低温时加热继电器48闭合导通，所述加热膜47起到对电池模组43加热作用，所述电流传感器46用于测试主回路的电流变化并发送电流信号给所述电池管理系统41，所述主负继电器45、主正继电器44控制电池主回路的通断，加热继电器48控制电池加热回路的通断。
所述电池管理系统41实时采集记录电池的温度、电流信息，并根据电池状态信息，发出逻辑指令，控制相应的继电器进行相应的开关闭合动作，通过CAN 通讯上传给上位机3显示。
所述低温加热功能测试流程如图3所示，首先电池包移入恒温箱1，连接测试系统，设置恒温箱1电池低温加热测试温度环境，进行电池温度适应(0℃以下，一般需进行24h以上温度适应，或到电池内部模组温差＜2℃)，对电池管理系统41上电，进行电池信息自检，自检正常进行下一步，不正常测试过程终止，排查异常状态。
电池管理系统41实时监测电池温度，根据电池所处状态是否符合电池加热允许、充电允许条件，判断电池该进入充电状态还是加热状态，进行相应的继电器逻辑闭合动作，并通过上位机3进行检测继电器逻辑动作：如电池温度符合充电允许条件，电池管理系统41闭合主正继电器44和主负继电器45，充电回路导通，充电装置2开始输出充电电流，电池进入充电状态，通过上位机3实时监测充电过程，直至充电结束；如电池温度符合加热允许条件，电池管理系统41 闭合加热继电器48，加热回路导通，充电装置2开始输出加热电流，电池进入加热状态，加热过程中通过上位机3实时检测加热电流变化、电池温度变化、电池温升速率、电池温差等信息，当电池温度符合充电允许条件时，电池管理系统 41断开加热继电器48，闭合主正、主负继电器45，加热回路断开，充电回路导通，电池进入充电状态，通过上位机3实时监测充电过程，直至充电结束，如不符合充电允许条件，则电池继续进行加热，当电池加热时间超过加热预设时间或在预设时间内电池温升达不到充电允许温度，则上位机3控制退出测试。同样，若充电时间超过预设时间，上位机3控制退出测试。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种电池包低温加热功能测试装置，其特征在于：包括用于放置动力电池包的恒温箱，所述恒温箱外设置有交流电输入端与电网连接且直流输出端与所述动力电池包连接的充电装置，所述充电装置连接有上位机，所述上位机与所述动力电池包的电池管理系统连接；
所述动力电池包内设置有多个温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述电池管理系统连接。
2.如权利要求1所述的电池包低温加热功能测试装置，其特征在于：所述动力电池包包括壳体，所述壳体内设置有多个串联的电池模组，所述电池模组的正极通过主正继电器与所述充电装置的正极输出端连接，所述电池模组的负极依次通过主负继电器和电流传感器与所述充电装置的负极输出端连接；相邻的电池模组之间设置有加热膜，所述加热膜并联，所述加热膜的一端通过加热继电器与所述充电装置的正极输出端连接，所述加热膜的另一端通过所述电流传感器与所述充电装置的负极输出端连接，所述温度传感器与所述电池模组一一对应；所述主正继电器、主负继电器和加热继电器的控制端均与所述电池管理系统连接。
3.如权利要求1所述的电池包低温加热功能测试装置，其特征在于：所述充电装置包括与电网连接的变压器，所述变压器的输出端连接有PWM整流器，所述PWM整流器的输出端DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输出端与所述动力电池包连接。
4.如权利要求1、2或3所述的电池包低温加热功能测试装置，其特征在于：所述恒温箱包括箱体，所述箱体的内壁上设置有电加热组件，所述电加热组件的供电端与电网连接；所述箱体内还设置有用于降低温度的压缩机和冷凝器。
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