高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统及方法
【专利摘要】高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统及方法，涉及能量型动力锂离子电池低温充放电性能测试领域。为了解决目前在低温情况下对能量型动力锂离子电池进行充放电特性测试不准确的问题。它包括低温恒温箱、电池充放电测试装置和电池性能测试装置；电池性能测试装置通过控制电池充放电测试装置对待测能量型动力锂离子电池进行nC倍率充放电测试，根据获得的电压、电流、温度和充电时间和放电时间，计算出待测电池的充电容量除以待测电池的额定容量的值，即为待测电池的nC倍率充电能力判定系数.n为小于等于2的正数，它用于测低温环境下的能量型动力锂离子电池的充放电性能。
【专利说明】高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能量型动力锂离子电池低温充放电性能测试领域，特别涉及一种高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]纯电动汽车采用能量型动力锂离子电池，在汽车行驶的整个过程中使用。
[0003]储能电站根据电网需求选择功率型动力锂离子电池或能量型动力锂离子电池。在长时间持续输出或输入高能量的需求下，选择能量型动力锂离子电池。
[0004]电动汽车和储能电站的能量型动力锂离子电池充放电特性测试主要考虑常温和较高温度状态，相应的测试系统及方法也侧重于常温和较高温度状态。能量型动力锂离子电池随着温度的降低，电池的充电能力和放电能力都下降明显。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决目前在低温情况下对能量型动力锂离子电池进行充放电特性测试不准确的的问题，本发明提供一种高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统及方法。
[0006]本发明的高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统，
[0007]它包括低温恒温箱、电池充放电测试装置和电池性能测试装置；
[0008]待测能量型动力锂离子电池设置在低温恒温箱内，
[0009]电池充放电测试装置的放电信号输出端与待测能量型动力锂离子电池的放电信号输入端连接，待测能量型动力锂离子电池的充电信号输出端与电池充放电测试装置的充电信号输入端连接；
[0010]电池充放电测试装置的电池电压信号输出端与电池性能测试装置的电池电压信号输出端连接；电池充放电测试装置的电池电流信号输出端与电池性能测试装置的电池电流信号输入端连接；电池充放电测试装置的电池温度信号输出端与电池性能测试装置的电池温度信号输入端连接；电池充放电测试装置的电池充电时间信号输出端与电池性能测试装置的电池充电时间信号输入端连接；电池充放电测试装置的电池放电时间信号输出端与电池性能测试装置的电池放电时间信号输入端连接；
[0011]电池性能测试装置的nC倍率充电电流控制信号输出端与电池充放电测试装置的nC倍率充电电流控制信号输入端连接；
[0012]电池性能测试装置的nC倍率放电电流控制信号输出端与电池充放电测试装置的nC倍率放电电流控制信号输入端连接；
[0013]电池性能测试装置内嵌入软件实现的测试模块，所述测试模块包括充电性能测试单元和放电性能测试单元；
[0014]所述充电性能测试单元包括如下模块:[0015]用于发送nC倍率充电电流控制信号的模块；n为小于等于2的正数；
[0016]用于接收待测电池的电压信号、待测电池的电流信号、待测电池的温度信号和待测电池的充电时间信号的模块；
[0017]用于当接收的电压信号达到被测电池的上限电压时，同时计算充电时间和接收的电流信号的恒定电流值的模块；
[0018]用于根据同时计算得到的充电时间和恒定电流值计算待测电池的充电容量的模块；
[0019]用于将计算得到的待测电池的充电容量除以待测电池的额定容量得到待测电池的nC倍率充电能力判定系数的模块；
[0020]用于显示接收的温度信号和计算得到的待测电池的nC倍率充电能力判定系数的模块；
[0021]所述放电性能测试单元包括如下模块:
[0022]用于发送nC倍率放电电流控制信号的模块；n为小于等于2的正数；
[0023]用于接收待测电池的电压信号、待测电池的电流信号、待测电池的温度信号和待测电池的放电时间信号的模块；
[0024]用于当接收的电压信号达到被测电池的下限电压时，同时计算放电时间和接收的电流信号的恒定电流值的模块；
[0025]用于根据同时计算得到的放电时间和恒定电流值计算待测电池的放电容量的模块；
[0026]用于将计算得到的待测电池的放电容量除以待测电池的额定容量得到待测电池的nC倍率放电能力判定系数的模块；
[0027]用于显示接收的温度信号和计算得到的待测电池的nC倍率放电能力判定系数的模块。
[0028]高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的检测方法，
[0029]步骤一:在25度室温条件下，将待测能量型动力锂离子电池进行1/3C倍率放电至下限电压；
[0030]步骤二:在25度室温条件下，将放电后的待测能量型动力锂离子电池静置I小时；
[0031]步骤三:将低温恒温箱调节到需要测定的低温温度下，并将静止I小时后的待测能量型动力锂离子电池放置在所述低温恒温箱内10个小时后，转入步骤四；
[0032]步骤四:启动所述高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的电池充放电测试装置和电池性能测试装置，进行nC倍率充电测试，电池性能测试装置显示待测电池的nC倍率充电能力判定系数和温度，即:获得待测能量型动力锂离子电池的在所述温度下的nC倍率充电能力判定系数；
[0033]所述充电性能检测方法包括如下步骤:
[0034]步骤五:在25度室温条件下，将待测能量型动力锂离子电池进行1/3C倍率充电至上限电压；步骤六:在25度室温条件下，将充电后的待测能量型动力锂离子电池静置I小时；
[0035]步骤七:将低温恒温箱调节到需要测定的低温温度下，并将静止I小时后的待测能量型动力锂离子电池放置在所述低温恒温箱内10个小时后，转入步骤八；
[0036]步骤八:启动所述高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的电池充放电测试装置和电池性能测试装置，进行nC倍率放电测试，电池性能测试装置显示的待测电池的nC倍率放电能力判定系数和温度，即:获得在所述温度下待测能量型动力锂离子电池的nC倍率放电能力判定系数；所述η小于等于2的正数。
[0037]本发明的优点在于，本发明提供了低温环境下的能量型动力锂离子电池充放电性能检测系统及检测方法，在高寒地区检测能量型动力锂离子电池充电能力和放电能力，从而评价能量型动力锂离子电池是否满足低温环境下纯电动汽车或储能电站的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1为【具体实施方式】一所述的高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的原理示意图。
【具体实施方式】
[0039]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统，它包括低温恒温箱1、电池充放电测试装置2和电池性能测试装置3 ；
[0040]待测能量型动力锂离子电池设置在低温恒温箱I内，
[0041]电池充放电测试装置2的放电信号输出端与待测能量型动力锂离子电池的放电信号输入端连接，待测能量型动力锂离子电池的充电信号输出端与电池充放电测试装置2的充电信号输入端连接；
[0042]电池充放电测试装置2的电池电压信号输出端与电池性能测试装置3的电池电压信号输出端连接；电池充放电测试装置2的电池电流信号输出端与电池性能测试装置3的电池电流信号输入端连接；电池充放电测试装置2的电池温度信号输出端与电池性能测试装置3的电池温度信号输入端连接；电池充放电测试装置2的电池充电时间信号输出端与电池性能测试装置3的电池充电时间信号输入端连接；电池充放电测试装置2的电池放电时间信号输出端与电池性能测试装置3的电池放电时间信号输入端连接；
[0043]电池性能测试装置3的nC倍率充电电流控制信号输出端与电池充放电测试装置2的nC倍率充电电流控制信号输入端连接；
[0044]电池性能测试装置3的nC倍率放电电流控制信号输出端与电池充放电测试装置2的nC倍率放电电流控制信号输入端连接；
[0045]电池性能测试装置3内嵌入软件实现的测试模块，所述测试模块包括充电性能测试单元和放电性能测试单元；
[0046]所述充电性能测试单元包括如下模块:
[0047]用于发送nC倍率充电电流控制信号的模块；n为小于等于2的正数；
[0048]用于接收待测电池的电压信号、待测电池的电流信号、待测电池的温度信号和待测电池的充电时间信号的模块；
[0049]用于当接收的电压信号达到被测电池的上限电压时，同时计算充电时间和接收的电流信号的恒定电流值的模块；[0050]用于根据同时计算得到的充电时间和恒定电流值计算待测电池的充电容量的模块；
[0051]用于将计算得到的待测电池的充电容量除以待测电池的额定容量得到待测电池的nC倍率充电能力判定系数的模块；
[0052]用于显示接收的温度信号和计算得到的待测电池的nC倍率充电能力判定系数的模块；
[0053]所述放电性能测试单元包括如下模块:
[0054]用于发送nC倍率放电电流控制信号的模块；n为小于等于2的正数；
[0055]用于接收待测电池的电压信号、待测电池的电流信号、待测电池的温度信号和待测电池的放电时间信号的模块；
[0056]用于当接收的电压信号达到被测电池的下限电压时，同时计算放电时间和接收的电流信号的恒定电流值的模块；
[0057]用于根据同时计算得到的放电时间和恒定电流值计算待测电池的放电容量的模块；
[0058]用于将计算得到的待测电池的放电容量除以待测电池的额定容量得到待测电池的nC倍率放电能力判定系数的模块；
[0059]用于显示接收的温度信号和计算得到的待测电池的nC倍率放电能力判定系数的模块。
[0060]本实施方式中，低温恒温箱I作用是，为动力锂离子电池提供低温环境。电池充放电测试装置对电池进行充电和放电,并采集电池电压、电流、温度、充电时间和放电时间参数。
[0061]电池性能测试装置通过485总线或CAN总线与电池充放电测试装置进行通讯，电池充放电测试装置将采集到参数传递给电池性能测试装置。
[0062]电池性能测试装置通过软件计算电池的充电容量和放电容量，获得能力判定系数，评价电池充电能力和放电能力的好坏。
[0063]【具体实施方式】二:本实施方式是【具体实施方式】一所述的高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的检测方法，
[0064]步骤一:在25度室温条件下，将待测能量型动力锂离子电池进行1/3C倍率放电至下限电压；
[0065]步骤二:在25度室温条件下，将放电后的待测能量型动力锂离子电池静置I小时；
[0066]步骤三:将低温恒温箱I调节到需要测定的低温温度下，并将静止I小时后的待测能量型动力锂离子电池放置在所述低温恒温箱I内10个小时后，转入步骤四；
[0067]步骤四:启动所述高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的电池充放电测试装置2和电池性能测试装置3，进行nC倍率充电测试，电池性能测试装置3显示待测电池的nC倍率充电能力判定系数和温度，即:获得待测能量型动力锂离子电池的在所述温度下的nC倍率充电能力判定系数；
[0068]所述充电性能检测方法包括如下步骤:
[0069]步骤五:在25度室温条件下，将待测能量型动力锂离子电池进行1/3C倍率充电至上限电压；步骤六:在25度室温条件下，将充电后的待测能量型动力锂离子电池静置I小时；
[0070]步骤七:将低温恒温箱I调节到需要测定的低温温度下，并将静止I小时后的待测能量型动力锂离子电池放置在所述低温恒温箱I内10个小时后，转入步骤八；
[0071]步骤八:启动所述高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的电池充放电测试装置2和电池性能测试装置3，进行nC倍率放电测试，电池性能测试装置3显示的待测电池的nC倍率放电能力判定系数和温度，即:获得在所述温度下待测能量型动力锂离子电池的nC倍率放电能力判定系数；所述η小于等于2的正数。 [0072]所述高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的检测方法在实际应用中，根据获得的待测电池的nC倍率放电能力判定系数来对待测能量型动力锂离子电池的性能进行判定，判定过程为:
[0073]当11等于1/3(:时，温度分别为01:、-101:、-151:、-201:和-251:；
[0074]所述步骤四中根据显示的待测电池的nC倍率充电能力判定系数和温度对待测能量型动力锂离子电池的充电能力进行判定的方法为:
[0075]对充电性能测试时，记录待测电池的充电容量Cne τ。，其中nC代表倍率，T代表温度，C代表充电；1/3C倍率低温充电实验:
[0076]DTl=O0C ,
[0077]将能量型动力锂离子电池在T1=0°C的温度条件下，进行1/3C倍率充电实验，充电至上限电压，记录充电容量c1/3C；—m c ；
[0078]2)T2=-10°C ,
[0079]将能量型动力锂离子电池在T1=-10°C的温度条件下，进行1/3C倍率充电实验，充电至上限电压，记录充电容量c1/3C；—_lcrc —c ；
[0080]3)T3=-15°C ,
[0081]将能量型动力锂离子电池在T1=_15°C的温度条件下，进行1/3C倍率充电实验，充电至上限电压，记录充电容量c1/3C；—_15?； —c ；
[0082]4)T4=-20°C ,
[0083]将能量型动力锂离子电池在T1=_20°C的温度条件下，进行1/3C倍率充电实验，充电至上限电压，记录充电容量C1/3t:—_2trc —c ；
[0084]5)T5=-25°C ,
[0085]将能量型动力锂离子电池在T1=_25°C的温度条件下，进行1/3C倍率充电实验，充电至上限电压，记录充电容量c1/3Cl
-2 5 °C _C°
[0086]计算充电容量与额定容量比值，得到1/3C倍率充电能力判定系数nnC T C(cnC T C/
Cnom^.[0087]I)计算 T1=0°C下，1/3C 倍率充电能力判定系数，Π 1/3C—crc —c=C1/3C c/CM ；
[0088]2)计算 T2=-10°C，1/3C 倍率充电能力判定系数，Π 1/3C—-1(rC —c=C1/3C _lcrc c/C_ ；
[0089]3)计算T3=_15°C，1/3C倍率充电能力判定系数，
rI 1/3C—-15—c/Cnom ；
[0090]4)计算 T4=_20°C，1/3C 倍率充电能力判定系数，Π 1/3C _2trc c=C1/3C _2trc —c/Cnom ；
[0091]5)计算T5=_25°C，1/3C倍率充电能力判定系数，
rL 1/3C——25 _C~^1/3C_~25V _C^^nom0
[0092]当n1/3C—crc—c>96%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；[0093]当81%〈 n 1/3C_or_c<96%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0094]当η 1/3C_or_c<81%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0095]所述η 1/3c_0r_c为温度0°C下的1/3C倍率充电能力判定系数；
[0096]当n1/3C _lcrc c>91%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0097]当76%〈 n 1/3C_-1or_c<91%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0098]当η 1/3C;10v c<76%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0099]所述n1/3C _lcrc c为温度-10°C下的1/3C倍率充电能力判定系数；
[0100]当n1/3C _15r c>86%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0101]当71%〈 n1/3C _15 c〈86%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0102]当Tl 1/3C_-15r_c<71%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0103]所述n1/3C _15r c为温度-15°C下的1/3C倍率充电能力判定系数；
[0104]当n1/3c _2(rc c>81%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0105]当66%〈 n 1/3C _2(rc c〈81%，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0106]当111/3C_-2or_c<66%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0107]所述n1/3C _2(rc c为温度-20°c下的1/3C倍率充电能力判定系数；
[0108]当n1/3C _25O c>76%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0109]当61%〈 n 1/3c_-25r_c<76%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0110]当n1/3C _25r c〈6i%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0111]所述n1/3C _25O c为温度-25°c下的1/3C倍率充电能力判定系数。
[0112]当11等于1/3(:时，温度分别为01:、-101:、-151:、-201:和-251:；
[0113]所述步骤八中根据显示的待测电池的nC倍率放电能力判定系数和温度对待测能量型动力锂离子电池的放电能力进行判定的方法为:
[0114]记录待测电池的充电容量Cne T D，其中nC代表倍率，T代表温度，D代表放电；1/3C倍率低温放电测试:
[0115]DTl=O0C ,
[0116]将能量型动力锂离子电池在T1=0°C的温度条件下，进行1/3C倍率放电实验，放电至截止电压，记录放电容量CliZ3c^n
[0117]2)T2=-10°C ,
[0118]将能量型动力锂离子电池在T1=-10°C的温度条件下，进行1/3C倍率放电实验，放电至截止电压，记录放电容量c1/3C—_lcrc —D。
[0119]3)T3=-15°C ,
[0120]将能量型动力锂离子电池在T1=_15°C的温度条件下，进行1/3C倍率放电实验，放电至截止电压，记录放电容量c1/3C—_15r —D。
[0121]4)T4=-20°C ,
[0122]将能量型动力锂离子电池在T1=_20°C的温度条件下，进行1/3C倍率放电实验，放电至截止电压，记录放电容量C1/3c—_2(rc —D。
[0123]5)T5=-25°C ,
[0124]将能量型动力锂离子电池在T1=_25°C的温度条件下，进行1/3C倍率放电实验，放电至截止电压，记录放电容量C1/x—_25。。—D。[0125]计算放电容量与额定容量比值，得到放电能力判定系数nn。—T—D(cneTD/cM)
[0126]1)计算 T1=0°C下，1/3C 倍率放电能力判定系数，n 1/3C—crc—D=ci/3C crc d/Cm。
[0127]2)计算T2=_10°C下，1/3C倍率放电能力判定系数，
叮 1/3C——1CTC _D_C1/3c_-10°C —D/Cnom。
[0128]3)计算T3=_15°C下，1/3C倍率放电能力判定系数，
1/3C_-15'C _D_C1/3c_-15-C —D/Cnom。
[0129]4)计算 T4=_20°C下，1/3C 倍率放电能力判定系数，n 1/3C—-2(rc—D=C1/3C _2trc D/C_。
[0130]5)计算T5=_25°C下，1/3C倍率放电能力判定系数，
1/3C_-25'C _D_C1/3c_-25'C —D/Cnom。
[0131]当n 1/3C—crc—d>98%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0132]当85%〈 n 1/3C—crc—d〈98%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0133]当n1/3C (rC D〈85%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0134]所述n1/3dD为温度0°C下的1/3C倍率放电能力判定系数；
[0135]当n 1/3C_-ior_D>95%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0136]当80%〈 n 1/3C_-ior_D<95%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0137]当n 1/3C_-ior_D<80%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0138]所述n1/3C—-1(rc—D为温度-io°c下的1/3C倍率放电能力判定系数；
[0139]当n1/3C -15r D>90%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0140]当75%〈 n 1/3C_-i5r_D<90%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0141]当n 1/3C_-i5r_D<75%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0142]所述为温度_15°C下的1/3C倍率放电能力判定系数；
[0143]当n1/3c -2(rc c>85%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0144]当70%〈 n 1/3C_-2or_D<85%,则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0145]当n 1/3C_-2or_D<70%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0146]所述n 1/3C_-2or_D为温度-20°C下的1/3C倍率放电能力判定系数；
[0147]当n1/3C -25r D>80%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0148]当65%〈 n 1/3C_-25r_D<80%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0149]当n 1/3C_-25r_D<65%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0150]所述ni/m—D为温度_25°C下的1/3C倍率放电能力判定系数。
[0151]当11等于1/2(：时，温度分别为01：、-101：、-151：、-201：和-251：；
[0152]所述步骤四中根据显示的待测电池的nC倍率充电能力判定系数和温度对待测能 量型动力锂离子电池的充电能力进行判定的方法为：
[0153]当n 1/2C_or_c>95%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0154]当80%〈 n 1/2C_or_c<95%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0155]当n1/2C (rC c〈80%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0156]所述^^。。。—。为温度代下的1/2C倍率充电能力判定系数；
[0157]当n 1/2C_-ior_c>90%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0158]当75%〈 n 1/2C_-ior_c<90%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0159]当n 1/2C_-ior_c<75%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0160]所述n1/2c—-1(rc—c为温度-10°C下的1/2C倍率充电能力判定系数；
[0161]当n1/2C -15r c>85%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0162]当70%〈 n 1/2C_-i5r_c<85%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；[0163]当η 1/2C _15? c〈70%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0164]所述n1/2C _15r c为温度_15°C下的1/2C倍率充电能力判定系数；
[0165]当n1/2c _2trc c>80%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0166]当65%〈 n 1/2C_-20r_c<80%,则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0167]当η 1/2C__2or_c<65%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0168]所述n1/2C _2(rc c为温度_20°C下的1/2C倍率充电能力判定系数；
[0169]当n1/2C _25O c>75%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0170]当60%〈 n 1/2C _25r。〈75%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0171]当n1/2C _25O c〈60%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0172]所述n1/2C _25O c为温度-25°c下的1/2C倍率充电能力判定系数。
[0173]当11等于1/2(:时，温度分别为01:、-101:、-151:、-201:和-251:；
[0174]所述步骤八中根据显示的待测电池的nC倍率放电能力判定系数和温度对待测能量型动力锂离子电池的放电能力进行判定的方法为:
[0175]当η 1/2C 0V—d>97%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0176]当84%〈 n 1/2C 0V—d<97%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0177]当η 1/2C D〈84%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0178]所述n1/2c crc D为温度(TC下的1/2C倍率放电能力判定系数；
[0179]当η 1/2C _lcrc d>94%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0180]当79%〈 n 1/2C -we d〈94%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0181]当η 1/2C__lor_D<79%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0182]所述n1/2c _1(rc D为温度-10°C下的1/2C倍率放电能力判定系数；
[0183]当n1/2C _15r D>89%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0184]当74%〈 n 1/2C_-15r_D<89%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0185]当η 1/2C_-15V_d<74%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0186]所述为温度-15°C下的1/2C倍率放电能力判定系数；
[0187]当n1/2c _2trc c>84%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0188]当69%〈 n 1/2C_-2or_D<84%,则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0189]当η 1/2C _2(rc d〈69%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0190]所述η 1/2C__2or_D为温度_20°C下的1/2C倍率放电能力判定系数；
[0191]当n1/2C _25O D>79%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0192]当64%〈 n 1/2C_-25V_o<79%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0193]当η 1/2C _25 d〈64%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0194]所述n1/2C _25r D为温度-25°C下的1/2C倍率放电能力判定系数。
[0195]当11等于1(:时，温度分别为01:、-101:、-151:、-201:和-251:；
[0196]所述步骤四中根据显示的待测电池的nC倍率充电能力判定系数和温度对待测能量型动力锂离子电池的充电能力进行判定的方法为:
[0197]当Jlic c>93%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0198]当78%〈 n lc or c<93%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0199]当η lc or c<78%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；[0200]所述η lc_or_c为温度0°C下的IC倍率充电能力判定系数；
[0201]当Ilic _lcrc c>88%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0202]当73%〈 n lc__lor c<88%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0203]当η lc__lor_c<73%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0204]所述nlc _lcrc c为温度-10°C下的IC倍率充电能力判定系数；
[0205]当nlc _15O c>83%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0206]当68%〈 n 1C _15- c〈83%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0207]当nlc _15r c〈68%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0208]所述nlc _15r c为温度_15°C下的IC倍率充电能力判定系数；
[0209]当nlc _2(rc c>78%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0210]当63%〈 n lc_-20r_c<78%,则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0211]当nlc _2(rc c〈63%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0212]所述nlc _2(rc c为温度-20°c下的IC倍率充电能力判定系数；
[0213]当nlc _25r c>73%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力好；
[0214]当58%〈 n 1C _25- c〈73%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力中等；
[0215]当η lc__25r c<58%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的充电能力差；
[0216]所述nlc _25O c为温度_25°C下的IC倍率充电能力判定系数。
[0217]当11等于1(:时，温度分别为01:、-101:、-151:、-201:和-251:；
[0218]所述步骤八中根据显示的待测电池的nC倍率放电能力判定系数和温度对待测能量型动力锂离子电池的放电能力进行判定的方法为:
[0219]当nlc—0V—D>95%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0220]当82%〈 n 1C 0V_d<95%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0221]当Ilic crc D〈82%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0222]所述η lc_or_D为温度0°C下的IC倍率放电能力判定系数；
[0223]当η lc__lor j)>92%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0224]当77%〈 n 1C _lcrc d〈92%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0225]当nlc _lcrc D〈77%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0226]所述nlc _lcrc D为温度-10°C下的IC倍率放电能力判定系数；
[0227]当η 1C _15O d>87%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0228]当72%〈 n 1c—-15V—d<87%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0229]当nlc _15O D〈72%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0230]所述nlc _15t D为温度_15°C下的IC倍率放电能力判定系数；
[0231]当nlc _2(rc c>82%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0232]当67%〈 n 1C _2(rc d〈82%，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0233]当nlc _2(rc D〈67%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；
[0234]所述η 1C _2(rc D为温度-20°C下的IC倍率放电能力判定系数；
[0235]当η 1C—_25V—D>77%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力好；
[0236]当63%〈 n 1C—_25V—D<77%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力中等；
[0237]当nlc _25r D〈63%时，则判定待测能量型动力锂离子电池的放电能力差；[0238]所述nlc _25r D为温度-25°c下的IC倍率放电能力判定系数。
[0239]本发明用于评测高寒地区能量型动力锂离子电池充电能力和放电能力，从而评价能量型动力锂离子电池是否满足低温环境下纯电动汽车或储能电站的要求。
【权利要求】
1.高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统，其特征在于，它包括低温恒温箱(1)、电池充放电测试装置(2)和电池性能测试装置(3)； 待测能量型动力锂离子电池设置在低温恒温箱(1)内， 电池充放电测试装置(2)的放电信号输出端与待测能量型动力锂离子电池的放电信号输入端连接，待测能量型动力锂离子电池的充电信号输出端与电池充放电测试装置(2)的充电信号输入端连接； 电池充放电测试装置(2)的电池电压信号输出端与电池性能测试装置(3)的电池电压信号输出端连接；电池充放电测试装置(2)的电池电流信号输出端与电池性能测试装置(3)的电池电流信号输入端连接；电池充放电测试装置(2)的电池温度信号输出端与电池性能测试装置(3)的电池温度信号输入端连接；电池充放电测试装置(2)的电池充电时间信号输出端与电池性能测试装置(3)的电池充电时间信号输入端连接；电池充放电测试装置(2)的电池放电时间信号输出端与电池性能测试装置(3)的电池放电时间信号输入端连接; 电池性能测试装置(3)的nC倍率充电电流控制信号输出端与电池充放电测试装置(2)的nC倍率充电电流控制信号输入端连接； 电池性能测试装置(3)的nC倍率放电电流控制信号输出端与电池充放电测试装置(2)的nC倍率放电电流控制信号输入端连接； 电池性能测试装置(3)内嵌入软件实现的测试模块，所述测试模块包括充电性能测试单元和放电性能测试单元； 所述充电性能测试单元包括如下模块: 用于发送nC倍率充电电流控制信号的模块；n为小于等于2的正数； 用于接收待测电池的电压信号、待测电池的电流信号、待测电池的温度信号和待测电池的充电时间信号的模块； 用于当接收的电压信号达到被测电池的上限电压时，同时计算充电时间和接收的电流信号的恒定电流值的模块； 用于根据同时计算得到的充电时间和恒定电流值计算待测电池的充电容量的模块；用于将计算得到的待测电池的充电容量除以待测电池的额定容量得到待测电池的nC倍率充电能力判定系数的模块； 用于显示接收的温度信号和计算得到的待测电池的nC倍率充电能力判定系数的模块； 所述放电性能测试单元包括如下模块: 用于发送nC倍率放电电流控制信号的模块；n为小于等于2的正数； 用于接收待测电池的电压信号、待测电池的电流信号、待测电池的温度信号和待测电池的放电时间信号的模块； 用于当接收的电压信号达到被测电池的下限电压时，同时计算放电时间和接收的电流信号的恒定电流值的模块； 用于根据同时计算得到的放电时间和恒定电流值计算待测电池的放电容量的模块；用于将计算得到的待测电池的放电容量除以待测电池的额定容量得到待测电池的nC倍率放电能力判定系数的模块；用于显示接收的温度信号和计算得到的待测电池的nC倍率放电能力判定系数的模块。
2. 基于权利要求1所述的高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的检测方法，其特征在于，它包括充电性能检测方法和放电性能检测方法，所述充电性能检测方法包括如下步骤: 步骤一:在25度室温条件下，将待测能量型动力锂离子电池进行1/3C倍率放电至下限电压； 步骤二:在25度室温条件下，将放电后的待测能量型动力锂离子电池静置I小时；步骤三:将低温恒温箱(1)调节到需要测定的低温温度下，并将静止I小时后的待测能量型动力锂离子电池放置在所述低温恒温箱(1)内10个小时后，转入步骤四； 步骤四:启动所述高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的电池充放电测试装置(2)和电池性能测试装置(3)，进行nC倍率充电测试，电池性能测试装置(3)显示待测电池的nC倍率充电能力判定系数和温度，即:获得待测能量型动力锂离子电池的在所述温度下的nC倍率充电能力判定系数； 所述充电性能检测方法包括如下步骤: 步骤五:在25度室温条件下，将待测能量型动力锂离子电池进行1/3C倍率充电至上限电压；步骤六:在25度室温条件下，将充电后的待测能量型动力锂离子电池静置I小时；步骤七:将低温恒温箱(1)调节到需要测定的低温温度下，并将静止I小时后的待测能量型动力锂离子电池放置在所述低温恒温箱(1)内10个小时后，转入步骤八； 步骤八:启动所述高寒地区能量型动力锂离子电池低温充放电性能检测系统的电池充放电测试装置(2)和电池性能测试装置(3)，进行nC倍率放电测试，电池性能测试装置(3)显示的待测电池的nC倍率放电能力判定系数和温度，即:获得在所述温度下待测能量型动力锂离子电池的nC倍率放电能力判定系数；所述η为小于等于2的正数。
【文档编号】G01R31/36GK103543410SQ201310531211
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】武国良, 徐冰亮, 董尔佳 申请人:国家电网公司, 黑龙江省电力科学研究院