二次电池检测系统及其控制方法_3

文档序号:8941872阅读:来源:国知局
19可以是能量回馈式电子负载模块,对电流进行整流,然后馈送至内电网。取决于待检测二次电池和电能缓冲模块13中的蓄电池的电压、容量等因素,用于电能缓冲模块13的第二负载模块19与用于被检测单元12的第一负载模块17可以相同,也可以不同。
[0051]结合图3中电能缓冲模块13的接口设置,可以理解,在一个实施例中,可以将第一接口 136经由第一降压模块18-1连接至内电网,将第二接口 137经由第二降压模块18_2连接至外部电网,将第三接口 138经由第二负载模块19连接至内电网,将第四接口 139连接至主控制器,从而与主控制器交互控制指令和参数。如此,电能缓冲模块13可以根据主控制器14的控制指令,在不同条件下,从内电网/外部电网获取电能,或者向内电网释放电能,从而维持内电网上的电能平衡。
[0052]可以理解,内电网上电能的平衡需要主控制器对检测系统中各个部件进行操作上的控制才能实现。为此,主控制器14需要从被检测单元12和电能缓冲模块13获取其参数,对其进行分析,基于分析结果发出控制指令,控制被检测单元12和电能缓冲模块13进行不同的操作。
[0053]在一个实施例中,主控制器14配置为,一旦检测到被检测单元12向内电网11输入的电能大于内电网11需要获取的电能时,控制所述电能缓冲模块13存储多余的电能;一旦检测到被检测单元12向内电网11输入的电能小于内电网需要获取的电能时,控制所述电能缓冲模块13向内电网11补充缺少的电能。进一步地,在电能缓冲模块13中存储的电能小于上述缺少的电能的情况下,控制电能缓冲模块13从外部电网15获取电能,并补充给内电网11。因此,主控制器通过分析内电网上的电能输入输出,来控制被检测单元12和电能缓冲模块13的工作,以此维持内电网上的电能平衡。
[0054]下面具体描述主控制器对检测系统进行控制的方法。
[0055]图4示出根据一个实施例的控制二次电池检测系统的方法的流程图,其中所述二次电池检测系统即如上所述的、如图1所示的检测系统。
[0056]如图4所示,根据该实施例的方法,在步骤41,确定被检测单元向内电网输入的电能,即第一电能;在步骤42,确定内电网需要获取的电能,即第二电能;在步骤43,对比第一电能和第二电能;在步骤44,一旦检测到第一电能大于第二电能,控制电能缓冲模块存储对应于第一电能和第二电能差值的电能;在步骤45,一旦检测到第一电能小于第二电能,控制电能缓冲模块向内电网补充缺少的电能。
[0057]本领域技术人员可以理解,在二次电池检测过程中,初始地,待检测的二次电池通常是处于半满状态。当包含二次电池的被检测单元被连接到检测系统开始检测时,它既可以先进行放电,然后充电,也可以先进行充电,然后放电。于是,当多个被检测单元被连接到检测系统中时,有可能它们中的一部分在充电,另一部分在放电,其中,放电的被检测单元在向内电网输入电能,而充电的被检测单元则从内电网获取电能。
[0058]在一个实施例中,为了确定步骤41和步骤42中的第一电能和第二电能,在步骤41之前执行一预备步骤40,在该步骤中,确定连接到检测系统的被检测单元的数目及其工作状态,也就是进行充电或者进行放电。也就是说,要确定出,连接到检测系统的被检测单元中,处于充电状态的被检测单元的数目,即充电数目,以及处于放电状态的被检测单元的数目,即放电数目。
[0059]根据上述分析,步骤41中被检测单元向内电网输入的电能,基本上等同于处于放电状态的被检测单元释放的电能减去电能损耗,其中释放的电能可以基于放电的被检测单元的数目,即放电数目,以及放电电流来确定。基于这样的分析,步骤41进一步包括:至少基于放电数目以及放电电流,确定放电电能;基于放电电能和放电电能损耗,就可以确定出被检测单元向内电网输入的电能,即第一电能。在一个实施例中,放电电能损耗可以根据检测系统中各个负载模块的参数以及线路参数来确定。
[0060]在步骤42,确定内电网需要获取的电能,即第二电能。可以理解,内电网本身并不消耗电能,它获取的电能是用于处于充电状态的被检测单元充电所用。因此,内电网需要获取的电能基本等于,充电中的被检测单元所需的充电电能加上电能损耗,而充电电能取决于处于充电状态的被检测单元的数目,即充电数目,以及充电电流。因此,步骤42进一步包括:至少基于充电数目以及充电电流,确定所需的充电电能;以及基于充电电能和充电电能损耗,确定出内电网需要获取的电能,即第二电能。在一个实施例中,可以根据检测系统中各个降压模块的参数以及线路参数,确定出充电电能损耗。
[0061 ] 在步骤43,对比第一电能和第二电能。如果第一电能大于第二电能,也就是被检测单元释放的电能大于充电所需的电能,那么内电网上将存在多余的电能,于是执行步骤44,控制电能缓冲模块存储该多余的电能,也就是对应于第一电能和第二电能差值的电能。如果第一电能小于第二电能,也就是被检测单元释放的电能小于充电所需的电能,那就意味着,内电网上的电能不足以支撑充电所需,那么在步骤45,控制电能缓冲模块向内电网补充缺少的电能,也就是对应于第二电能和第一电能差值的电能。
[0062]步骤45进一步包括,判断电能缓冲模块中存储的电能是否大于上述缺少的电能,在存储的电能大于缺少的电能的情况下,由电能缓冲模块直接向内电网补充电能,在存储的电能小于缺少的电能的情况下,控制电能缓冲模块从外部电网获取电能,并补充给内电网。
[0063]以上描述了最基本的控制方法流程。下面描述该控制方法在不同的具体检测场景中的实施。
[0064]在一个实施例中,采用最简控制方法。在最简控制方法的第一例子中,首先在步骤40,令所有被检测单元处于充电状态。也就是说,处于充电状态的被检测单元的数目等于连接到检测系统的全部被检测单元的数目。这样,在步骤41中可以直接确定没有电能从被检测单元输入到内电网。在步骤42,基于所有被检测单元的数目及其充电电流,可以容易地确定内电网需要的电能。在步骤43,显然地,第一电能小于第二电能,因而流程进到步骤45,控制电能缓冲模块向内电网补充缺少的电能。进一步地,如前所述,如果电能缓冲模块存储的电能大于缺少的电能,则由电能缓冲模块直接向内电网补充电能,否则,令电能缓冲模块从外部电网获取电能,并补充给内电网。
[0065]替代地,在最简控制方法的第二例子中,可以在步骤40令所有被检测单元处于放电状态。这样,在步骤41中可以基于所有被检测单元的数目以及放电电流,确定被检测单元输入到内电网的电能。在步骤42,可以直接确定,没有被检测单元需要从内电网获取电能。在步骤43,显然地,第一电能大于第二电能,因而流程进到步骤44,控制电能缓冲模块存储多余的电能。
[0066]最简控制方法的控制方式最为简单,但是可以看出,它对电能缓冲模块的容量提出了极高的要求。因为,在第二例子中,电能缓冲模块需要存储检测系统中所有被检测单元同时放电的电能,这个电能可能是非常巨大的。
[0067]为了减小对电能缓冲模块的规模的要求,在一个实施例中,采用对充控制方法。在该实施例中,在步骤40,将连接到检测系统的被检测单元基本平均地分为两组,令其分别进行充电和放电,由此使得,处于充电状态的被检测单元的数目尽可能接近于处于放电状态的被检测单元的数目。
[0068]接着,如前所述,在步骤41和42,分别确定第一电能和第二电能,并在步骤44或45,通过电能缓冲模块平衡充放电的电能差值。可以理解,在步骤40将充电数目与放电数目设置得尽量接近,其目的在于,尽量减小第一电能和第二电能的差值,由此降低对电能缓冲模块的容量的要求。但是如前所述,第一电能不仅取决于放电的被检测单元的数目,还取决于放电电流的大小。因此,即使充电数目与放电数目相等,在充电电流与放电电流不相等的情况下,第一电能和第二电能仍然存在较大差值。而实际上,对于多数二次电池来说,充电电流与放电电流并不相等。因此,相比于最简控制方法,对冲控制方法已经有效地降低了对电能缓冲模块的规模要求,但是实际操作中,仍然需要较大容量的电能缓冲模块。
[0069]无论是最简控制方法,还是对充式控制方法,都需要有较大规模的电能缓冲模块。究其根本,是因为在这两种方法中,均存在着大量被检测单元同步放电的状态(在最简控制方法中是所有被检测单元同步放电,而在对充式控制方法中是一半被检测单元同步放电)。这两种方法采用的思想均为,先设计好所有被检测单元的工作状态,再对电能缓冲模块提出规模要求。那么,从另一方面,也可以根据检测企业的实际情况,先固定电能缓冲模块的规模,反过来设计各个被检测单元的工作状态,以此降低同步放电的被检测单元数量,满足电能缓冲模块的要求。这样的方式在此称为预测方式。
[0070]图5示出根据一个实施例的确定被检测单元的工作状态的流程图。可以理解,图5的流程图示出了步骤40的子步骤。
[0071]如图5所示,首先,在步骤401,获取电能缓冲模块的当前可用容量。如果电能缓冲模块已经存储满电能,其当前可用容量为零;如果电能缓冲模块中的电能已经全部释放,其当前可用容量即为其标称总容量。可通过电能
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