一种电池测试系统的制作方法

文档序号:26992323发布日期:2021-10-19 21:10阅读:86来源:国知局
一种电池测试系统的制作方法

1.本技术实施例涉及电池储能技术领域,具体而言,涉及一种电池测试系统。


背景技术:

2.电能已经成为人类日常生活中不可或缺的一种能源,电池的作用就是用于存储电能,以使电能可移动,而电能的储能技术往往也制约着很多其他行业的发展。
3.然而,电池都会出现老化现象(即随着时间的推移,电池的容量逐渐减少的过程;事实上,电池的老化从它被生产出来的那一刻就不可避免地开始了,而且此过程不可逆。)。以锂电池而言,锂电池的老化就是指电池的负极在成千上万次的化学变化中逐渐变质的过程。构成负极的锂化合物在化学反应中不断地吸收和释放锂离子,同时自身的结构也发生着改变,导致离子的交换变得困难,使得锂电池的容量逐渐减小直至电池完全报废。
4.电池一般都有最佳工作温度,电池在最佳工作温度的环境中工作时,其老化速率是最慢的。但是实际中,不可能让电池一直在恒定温度的工作环境中工作,就即使恒定了工作环境的温度,但也不一定就能保证该恒定温度一定是电池的最佳工作温度。因此往往根据实际需求,在制备电池时,会确定电池的额定工作温度范围,以动力锂电池为例,一般其额定工作温度范围是

20℃至60℃,额定工作温度范围的端值就是电池的耐受极限温度。因此,在电池投入使用时,需要对电池的循环稳定性进行验证性测试,测试电池在其额定工作温度范围内工作时,其循环稳定性是否正常。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供一种电池测试系统,以独立或半独立地解决相关技术中存在的问题。所述独立解决是指,提供一种硬件方面的构造方案,该方案可以独立地工作而不需要软件的配合,即高加速电池的老化过程,以完成对电池的循环稳定性的验证性测试。所述半独立解决是指,提供一种硬件方面的构造方案,该硬件构造方案在与能对电池容量的稳定性的进行验证性测试的软件配合工作时,能够达到高加速电池的老化过程,以完成对电池的循环稳定性进行验证性测试的技术效果。
6.本技术实施例提供一种电池测试系统,包括:温变温箱、电子负载、充电机以及控制设备,所述温变温箱、所述电子负载、所述充电机分别与所述控制设备通信连接;
7.所述温变温箱用于容置被测电池,并为所述被测电池提供可变化的工作环境温度;
8.所述电子负载与所述被测电池电连接,用于消耗处于放电状态的所述被测电池存储的电能;
9.所述充电机与所述被测电池电连接,用于对处于充电状态的所述被测电池进行充电;
10.其中,响应于所述控制设备下发的放电控制指令,所述温变温箱和所述电子负载为所述被测电池提供各种工作环境温度和负载参数值的组合;或
11.响应于所述控制设备下发的充电控制指令,所述温变温箱和所述充电机为所述被测电池提供各种工作环境温度和充电参数值的组合。
12.可选地,所述温变温箱包括第一可编程芯片,所述第一可编程芯片中至少配置有温度变化范围,所述温度变化范围是根据所述被测电池额定工作温度范围确定的。
13.可选地,所述电子负载包括第二可编程芯片,所述第二可编程芯片中至少配置有负载参数值范围和第一步进值,所述负载参数值范围是根据所述被测电池额定放电率范围确定的,所述第一步进值是根据所述被测电池额定放电率变化速率确定的。
14.可选地,所述充电机包括第三可编程芯片,所述第三可编程芯片中至少配置有充电参数值范围和第二步进值,所述充电参数值范围是根据所述被测电池额定充电率范围确定的,所述第二步进值是根据所述被测电池额定充电率变化速率确定的。
15.可选地,响应于所述控制设备下发的放电控制指令,所述温变温箱和所述电子负载为所述被测电池提供各种工作环境温度和负载参数值的组合,包括:
16.响应于所述控制设备下发的第一温控指令,所述温变温箱将所述被测电池的工作环境温度调节至第一放电条件中的第一预设温度并保持所述第一预设温度,并控制所述电子负载持续以第一负载参数值消耗所述被测电池存储的电能,直至所述第一放电条件中的温度保持时间结束;或
17.响应于所述控制设备下发的第二温控指令,所述温变温箱将所述被测电池的工作环境温度调节至第二放电条件中的第二预设温度并保持所述第二预设温度,并控制所述电子负载在预设负载参数值范围内以预设步进值持续消耗所述被测电池存储的电能,直至所述第二放电条件中的温度保持时间结束,其中,不同的所述第二预设温度,对应不同的所述预设负载参数值范围、所述预设步进值以及所述温度保持时间。
18.可选地,所述被测电池的状态采样装置与所述控制设备通信连接,所述控制设备用于监测并输出所述被测电池在测试过程中的电池参数值。
19.可选地,所述控制设备交替下发所述放电控制指令和所述充电控制指令,以使所述被测电池交替处于放电状态和充电状态。
20.可选地,响应于所述控制设备下发的充电控制指令,所述温变温箱和所述充电机为所述被测电池提供各种工作环境温度和充电参数值的组合,包括:
21.响应于所述控制设备下发的第三温控指令,所述温变温箱将所述被测电池的工作环境温度调节至第一充电条件中的第三预设温度并保持所述第三预设温度,并控制所述充电机持续以第一充电参数值为所述被测电池充电,直至所述第一充电条件中的温度保持时间结束,其中,不同的所述第三预设温度,对应不同的所述第一充电参数值;或
22.响应于所述控制设备下发的第四温控指令,所述温变温箱将所述被测电池的工作环境温度调节至第二充电条件中的第四预设温度并保持所述第四预设温度,并控制所述充电机在预设充电参数值范围内以预设步进值持续为所述被测电池充电,直至所述第二放电条件中的温度保持时间结束。
23.可选地,所述控制设备按照以下顺序循环下发控制指令:
24.所述第一温控指令;
25.所述第三温控指令或所述第四温控指令;
26.所述第二温控指令;
27.所述第三温控指令或所述第四温控指令;
28.其中,所述控制设备在下发所述第四温控指令后返回下发所述第一温控指令的步骤。
29.可选地,所述第一温控指令至所述第四温控指令均是根据所述被测电池的电池参数值确定的。
30.采用本技术提供的电池测试系统对电池容量的稳定性进行测试时,控制设备控制温变温箱中的温度,以实现为被测电池提供不同的工作环境温度。控制设备控制电子负载在不同的工作环境温度中以不同的负载参数值消耗被测电池的电能,以及控制设备控制充电机在不同的工作环境温度中以不同的充电参数值为被测电池补充电能;从而加速被测电池的老化过程,以验证被测电池的循环稳定性。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本技术一实施例提出的一种电池测试系统的结构示意图;
33.图2是本技术一实施例提出的一种电池测试系统进行实例测试的流程图。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
35.电池循环寿命和电池容量是衡量电池储能性能的两个指标。
36.电池循环寿命是表示在一定条件下(充/放电率、温度、充/放电终止电压等)电池进行充放电的可循环次数。电池每充电、放电一次,叫做一次充放电循环。若电池的循环寿命是500次,就表示该电池在额定条件下使用时,该电池可以充放电循环500次。
37.电池容量是表示在一定条件下(放电率、温度、终止电压等)电池放出的电量,即电池存储电量的大小。电池的容量单位“mah(毫安时)”,在衡量大容量电池的容量时,为了方便起见,一般用“ah(安时)”来表示,1ah=1000mah。
38.电池的循环稳定性和容量稳定性很重要,若电池循环和容量不稳定,轻则导致电池的输出容量不能满足额定容量的要求,重则影响电子/电器设备的使用。以新能源汽车中的动力锂电池为例,动力锂电池的电池循环稳定性和容量稳定性更加重要,车辆在行驶中必然会产生大量的发热,若电池容量不稳定,在发热过程中,电池的实际容量受汽车发热影响急剧缩小,将导致车辆丧失动力源,甚至驻车,这都不利于安全驾驶;或电池的循环不稳定,将导致电池可能充不进去电而使得整车未达到使用年限就报废。
39.因此,电池的循环稳定性和容量稳定性测试也就显得很重要。因此,在电池出厂时或客户验货时,都会对同一批次同一型号规格的电池进行抽样并做循环稳定性和容量稳定
性测试,以确定电池在预定的额定温度工作温度范围内以额定充/放电条件进行充/放电循环时,其实际循环次数和实际容量的缩水率是否在预期范围内,以验证电池的循环稳定性和容量稳定性。
40.但是电池的种类不同,其循环充放电次数寿命也不尽相同,以动力锂电池为例,正常情况下其循环充放电次数从数百次到上千次不等,如果将电池装配到实际的配套产品中,通过配套产品实际应用模拟验证电池的循环稳定性和容量稳定性。显然这种方式非常耗费时间,不可能在短期内完成。
41.而且电池还存在自放电损耗,就即使一颗电池从制造完成后,从未对外进行放电(也未进行过充电),在一定时间后,这颗电池也将自动报废(以电池容量下降至额定容量的1/3达到报废条件,则该电池的报废阈值容量=额定容量*1/3。)。因此,等到同一批次中用于测试的电池测试完成,给出试验结果时,同一批次中的其他电池也可能因自放电效应,其可能已经报废了。
42.因此,需要一套设备或系统用于对电池的循环稳定性和容量稳定性进行快速测试,以快速验证电池的循环稳定性和容量稳定性。但目前相关技术中,尚不存在这样的设备或系统。
43.本技术旨在提供一种电池测试系统,用于电池的循环稳定性和容量稳定性测试,并结合对一组动力锂电池(动力锂电池通常是由多个电芯串联成电池组,再由电池组并联成电池包,但也并不是绝对的,这只是一种示例性说明)的循环稳定性和容量稳定性进行验证性测试的示例,说明本技术的技术方案。参考图1,图1是本技术一实施例提出的一种电池测试系统结构示意图。如图1所示,该电池测试系统包括:温变温箱11、电子负载12、充电机13以及控制设备14。温变温箱11、电子负载12、充电机13分别均与控制设备14通信连接,所述通信连接既可以是有线连接,也可以是无线连接。温变温箱11用于容置被测电池15,并为被测电池15提供可变化的工作环境温度。
44.应当注意的是,根据不同的被测电池15的额定工作温度范围、额定放电参数和额定充电参数,合理配置温变温箱11、电子负载12和充电机13。具体地,温变温箱11的温变范围应当包含被测电池15的额定工作温度范围,电子负载12消耗电池电能时的耗电速率以及调整耗电速率的步进值应当与被测电池15的额定放电参数相适应,充电机13的充电速率以及调整充电速率的步进值应当与被测电池15的额定充电参数相适应。
45.下面说明配置温变温箱11的温变范围、电子负载12的耗电速率以及调整耗电速率的步进值和充电机13的充电速率以及调整充电速率的步进值的具体手段。
46.在一种可选地实施例中,温变温箱11包括第一可编程芯片,所述第一可编程芯片中至少配置有温度变化范围,所述温度变化范围是根据所述被测电池15额定工作温度范围确定的。
47.第一可编程芯片是温变温箱11的主控芯片,用于根据接收到的控制设备14下发的放电控制指令,控制温变温箱11调控容置室111内的工作环境温度。同时,在第一可编程芯片中还配置有温变温箱11自身可提供的温度变化范围,该温度变化范围是控制设备14根据温变温箱11的硬件可以提供温度变化范围进行配置的,且在根据被测电池15额定工作温度范围确定该温度变化范围时,应当保证该温度变化范围包含被测电池15的额定工作温度范围。举例而言,被测电池15的额定工作温度范围

10℃至50℃,那么在第一可编程芯片中配
置温变温箱11的温度变化范围为

20℃至60℃,以使温变温箱11的温变范围包含被测电池15的额定工作温度范围。
48.在一种可选地实施例中,所述电子负载12包括第二可编程芯片,所述第二可编程芯片中至少配置有负载参数值范围和第一步进值,所述负载参数值范围是根据所述被测电池15额定放电率范围确定的,所述第一步进值是根据所述被测电池15额定放电率变化速率确定的。
49.第二可编程芯片是电子负载12的主控芯片,用于根据接收到的控制设备14下发的放电控制指令,控制电子负载12的消耗被测电池15中存储的电能。同时,在第二可编程芯片中还配置有电子负载12自身可提供的负载参数值范围和第一步进值,该负载参数值范围和第一步进值是控制设备14根据电子负载12的硬件可以提供负载参数值范围和第一步进值进行配置的,且在根据被测电池15额定放电率范围确定该负载参数值范围时,该负载参数值范围应当包含被测电池的额定放电率范围,在根据被测电池15额定放电率变化速率确定该第一步进值时,第一步进值的精确度应当大于被测电池15放电率变化速率。举例而言,被测电池15的额定放电率范围是0.1c至2c,每6分钟增加0.02c放电电流,那么在第二可编程芯片中配置电子负载12的额定放电率范围为0.01c至2c、且单位周期最小步进0.01c放电率。
50.在一种可选地实施例中,所述充电机13包括第三可编程芯片,所述第三可编程芯片中至少配置有充电参数值范围和第二步进值,所述充电参数值范围是根据所述被测电池15额定充电率范围确定的,所述第二步进值是根据所述被测电池15额定充电率变化速率确定的。
51.第三可编程芯片是充电机13的主控芯片,用于根据接收到的控制设备14下发的放电控制指令,控制充电机的为被测电池15中补充电能。同时,在第三可编程芯片中还配置有充电机13自身可提供的充电参数值范围和第二步进值,该充电参数值范围和第二步进值是控制设备14根据充电机13的硬件可以提供充电参数值范围和第二步进值进行配置的,且在根据被测电池15额定充电率范围确定该充电参数值范围时,该充电参数值范围应当包含被测电池15的额定充电率范围,在根据被测电池15额定充电率变化速率确定该第二步进值时,第二步进值的精确度应当大于被测电池15可承受的充电参数值变化速率。举例而言,被测电池15的额定充电率范围是0.1c至0.5c,每6分钟增加0.1c充电电流,那么在第三可编程芯片中配置充电机13的额定充电率范围为0.01c至1c、且单位周期最小步进0.01c放电电流。
52.在配置好了温变温箱11的温变范围、电子负载12的耗电速率以及调整耗电速率的步进值和充电机13的充电速率以及调整充电速率的步进值后,可以开始对被测试的电池进行循环稳定性和容量稳定性验证测试。
53.在对被测试的电池进行测试时,需要将被测电池15放入温变温箱11的容置室111内。电子负载12的电压输入端与被测电池15的正/负极电连接,以是电子负载12可以消耗处于放电状态的被测电池15存储的电能,充电机13的电压输出端与被测电池15的正/负极电连接,以使对处于充电状态的被测电池15进行充电。
54.若被测电池15中内置有用于传感电池的各项电池参数的状态采样装置,该状态采样装置的信号输出端与控制设备14通信连接,以将被测电池15在测试过程中的电池参数值
(包括被测电池15处于放电状态的状态参数和处于充电状态的状态参数)传输给控制设备14。当然状态采样装置也可能未完全内置于被测电池15内,只是在进行试验时,将状态采样装置与被被测电池15连接(当然需要根据采样的具体需求,灵活布置传感器,例如将温度传感器的传感元件与电芯的表面相贴以采集电芯的温度,而将输出电压/输出电流传感器根据传感器的接线要求,电连接在电芯的正/负极上,以采集电芯的输出电压/输出电流)进行传感采样被测电池15地各项电池参数即可。控制设备14接收状态采样装置传感地对被测电池15的状态进行监测并输出。
55.做好以上准备后,控制设备14下发控制指令,开始对被测电池15进行电池容量稳定性验证测试。即控制设备14下发放电控制指令或充电控制指令,以使被测电池15交替处于放电状态或充电状态;且响应于控制设备14下发的放电控制指令,温变温箱11和电子负载12为被测电池15提供各种工作环境温度和负载参数值的组合,控制设备14监测处于放电状态的被测电池15的状态参数;或响应于控制设备14下发的充电控制指令,温变温箱11和充电机13为被测电池15提供各种工作环境温度和充电参数值的组合,控制设备14监测处于充电状态的被测电池15的状态参数。
56.控制设备14下发了放电控制指令时,充电机13的电压输出端与被测电池15正/负极之间呈开路状态,以阻止被测电池15在放电过程中被充电机13充电;并控制温变温箱11按照放电控制指令,将容置室111内的温度调控至设定的工作环境温度;并控制电子负载12的电压输入端与被测电池15的正/负极之间呈导通状态,按照放电控制指令设定电子负载12的负载参数值,以按照设定的负载参数值消耗被测电池15存储的电能,以使被测电池15进入放电状态;控制设备14实时接收并输出状态采样装置采集的被测电池15在放电状态中的放电状态参数值。
57.控制设备14下发了充电控制指令时,电子负载12的电压输入端与被测电池15正/负极之间呈开路状态,以阻止被测电池15在充电过程中被电子负载12耗电;并控制温变温箱11按照放电控制指令,将容置室111内的温度调控至设定的工作环境温度;并控制充电机13的电压输出端与被测电池15的正/负极之间呈导通状态,按照充电控制指令设定充电机13的充电参数值,以按照设定的充电参数值为被测电池15充电,以使被测电池进入充电状态;控制设备14实时接收并输出状态采样装置采集的被测电池15在充电状态中的充电状态参数值。
58.在一种可选的实施方式中,控制设备14交替下发放电控制指令和充电控制指令,以使被测电池15交替处于放电状态和充电状态,从而实现对被测电池15的充放电循环。
59.电池在刚刚制造完成下线时,并未对外进行放电,因此电池基本上时出于满电量状态(电池的正负极之间开路,电池电极上地活性物质中的电子尚未与电解液中的阳离子相结合;忽略极短时间内的自放电)。故,在本实施例中,通常默认被测电池15的初始状态为满电量状态,因此控制设备14优先下发放电控制指令,但这不是对本技术的具体限制,例如控制设备14在试验开始前,通过状态采样装置传输的电池参数值中监测到被测电池15的电量不足(例如是监测到被测电池15的soc少于30%,soc——state of charge,即荷电状态,用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值,常用百分数表示。)时,优先下发充电控制指令,将被测电池充满电后再开始下放放电控制指令。
60.采用本技术提供的电池测试系统对电池容量的稳定性进行测试时,控制设备14控
制温变温箱11中的温度,以实现为被测电池15提供不同的工作环境温度。控制设备14控制电子负载12在不同的工作环境温度中以不同的负载参数值消耗被测电池15的电能,以及控制设备14控制充电机13在不同的工作环境温度中以不同的充电参数值为被测电池15补充电能;通过加速被测电池15的老化过程,以验证被测电池15的循环稳定性,并通过电子负载12的负载情况确定电池15的实际容量,从而确定被测电池15的容量稳定性是否满足其额定工作温度范围要求。
61.当然也还可以时通过控制设备14监测到的被测电池15在测试过程中的实际容量值,计算实际容量值相对于额定容量的缩水率,从而确定被测电池15的容量的老化速率是否是在正常范围值内,从而确定被测电池15的循环稳定性和容量稳定性是否满足其额定工作温度范围要求。
62.在一种可选地实施方式中,响应于所述控制设备15下发的放电控制指令,所述温变温箱11和所述电子负载12为所述被测电池15提供各种工作环境温度和负载参数值的组合,包括步骤ⅰ或步骤ⅱ:
63.步骤ⅰ:响应于所述控制设备14下发的第一温控指令,所述温变温箱11将所述被测电池15的工作环境温度调节至第一放电条件中的第一预设温度并保持所述第一预设温度,并控制所述电子负载12持续以第一负载参数值消耗所述被测电池15存储的电能,直至所述第一放电条件中的温度保持时间结束。
64.第一放电条件中被测电池15在恒定的工作环境温度中恒流放电第一预设时长。
65.控制设备14下发的放电控制指令包括第一温控指令,温变温箱11在接收到第一温控指令时,将容置室111的温度调控至第一预设温度,并控制温变温箱11保持容置室111内的温度恒定在第一预设温度。当温变温箱11内的温度恒定在第一预设温度时,控制电子负载12以恒定的第一负载参数值(即第一额定放电率)消耗被测电池15存储的电量,直至第一放电条件中的温度保持时间(即第一预设时长)结束。
66.例如控制被测电池15在25℃中,以0.2c的放电率放电30分钟。或,控制被测电池15在

15℃中,以0.2c的放电率放电30分钟。
67.步骤ⅱ:响应于所述控制设备14下发的第二温控指令,所述温变温箱11将所述被测电池15的工作环境温度调节至第二放电条件中的第二预设温度并保持所述第二预设温度,并控制所述电子负载12在预设负载参数值范围内以预设步进值持续消耗所述被测电池15存储的电能,直至所述第二放电条件中的温度保持时间结束,其中,不同的所述第二预设温度,对应不同的所述预设负载参数值范围、所述预设步进值以及所述温度保持时间。
68.第二放电条件中被测电池15在恒定的工作环境温度中在额定放电率范围内步进式变流放电第一预设时长或第二预设时长。
69.控制设备14下发的放电控制指令包括第二温控指令,温变温箱11在接收到第二温控指令时,将容置室111的温度调控至第二预设温度,并控制温变温箱11保持容置室111内的温度恒定在第二预设温度。当温变温箱11内的温度恒定在第二预设温度时,控制电子负载12在预设额定放电率范围内以预设步进值持续消耗被测电池15存储的电量,直至第二放电条件中的温度保持时间(即第一预设时长或第二预设时长)结束。
70.例如控制被测电池15在50℃中放电30分钟,且放电时放电速率初始值为0.1c,且每6分钟增加0.2c,直至增加至1c,返回至初始值0.1c,继续以每6分钟增加0.2c,直至增加
至1c,在返回初始值0.1c进行循环。或,控制被测电池15在

10℃中放电60分钟,且放电时放电速率初始值为0.1c,且每6分钟增加0.02c,直至增加至0.2c。
71.在一种可选地实施方式中,响应于所述控制设备14下发的充电控制指令,所述温变温箱11和所述充电机13为所述被测电池15提供各种工作环境温度和充电参数值的组合,包括步骤ⅲ或步骤ⅳ:
72.步骤ⅲ:响应于所述控制设备14下发的第三温控指令,所述温变温箱11将所述被测电池15的工作环境温度调节至第一充电条件中的第三预设温度并保持所述第三预设温度,并控制所述充电机13持续以第一充电参数值为所述被测电池15充电,直至所述第一充电条件中的温度保持时间结束,其中,不同的所述第三预设温度,对应不同的所述第一充电参数值。
73.第一充电条件中被测电池15在恒定的工作环境温度中恒流充电第一预设时长。
74.控制设备14下发的充电控制指令包括第三温控指令,温变温箱11在接收到第三温控指令时,将容置室111的温度调控至第三预设温度,并控制温变温箱11保持容置室111内的温度恒定在第三预设温度。当温变温箱11内的温度恒定在第三预设温度时,控制充电机13以恒定的第一充电参数值(即第一额定充电率)为被测电池15补充电量,直至第一放电条件中的温度保持时间(即第一预设时长)结束。
75.例如控制被测电池15在25℃中,以0.2c的充电率充电30分钟。或,控制被测电池15在40℃中,以0.2c的放电率放电30分钟。
76.步骤ⅳ:响应于所述控制设备14下发的第四温控指令,所述温变温箱11将所述被测电池15的工作环境温度调节至第二充电条件中的第四预设温度并保持所述第四预设温度,并控制所述充电机13在预设充电参数值范围内以预设步进值持续为所述被测电池15充电,直至所述第二放电条件中的温度保持时间结束。
77.第二充电条件中被测电池15在恒定的工作环境温度中在额定充电率范围内步进式变流充电第一预设时长。
78.控制设备14下发的充电控制指令包括第四温控指令,温变温箱11在接收到第四温控指令时,将容置室111的温度调控至第四预设温度,并控制温变温箱11保持容置室111内的温度恒定在第四预设温度。当温变温箱11内的温度恒定在第四预设温度时,控制充电机13以恒定在预设额定充电率范围内以预设步进值持续为被测电池15补充电量,直至第二放电条件中的温度保持时间(即第一预设时长)结束。
79.例如控制被测电池15在5℃中充电30分钟,且充电时充电速率初始值为0.1c,且每6分钟增加0.1c,直至增加至0.5c。
80.在一种可选地实施方式中,所述控制设备按照以下顺序循环下发控制指令:

、所述第一温控指令;

、所述第三温控指令;

、所述第二温控指令;

、所述第三温控指令或第四温控指令;其中,所述控制设备在下发所述第四温控指令后返回下发所述第一温控指令的步骤。
81.在一种可选地实施方式中,所述第一温控指令至所述第四温控指令均是根据所述被测电池15的电池参数值确定的。
82.电池参数值包括额定工作环境温度、充/放电速率、充/放电电压、充/放电终止电压等。
83.以根据额定工作环境温度确定第一温控指令至第四温控指令为例,不同的电池均具有额定的工作环境温度范围,例如锂电池的工作环境温度是

20℃至50℃,因此控制设备14在下发第一温控指令至第四温控指令时,出于安全性考虑,第一温控指令至第四温控指令在控制温变温箱11中的容置室111内的温度时,容置室111内的最小极限温度不应当小于被测电池的最低额定工作温度,例如用于锂电池测试时,一般不应当低于

20℃,容置室111内的最高极限温度不应当小于被测电池的最高额定工作温度,例如用于锂电池测试时,一般不应当高于50℃。在本实施中,为了快速验证被测电池15的容量稳定性,可以将容置室111内的最小极限温度设定为被测电池15的最低额定工作温度,将将容置室111内的最高极限温度设定为被测电池15的最高额定工作温度。
84.故,在根据被测电池15的电池参数值确定第一温控指令至所述第四温控指令时,应当参考被测电池15的额定工作环境温度、充/放电速率、充/放电电压、充/放电终止电压等。
85.下面结合一个三元锂电池的循环稳定性和容量稳定性的验证下测试实例说明本技术的电池测试系统的工作流程。
86.被测试的电池(默认该电池试验开始时已经充满电)的额定容量为1300mah,放电温度上限是60℃、放电温度下限是

20℃,充电温度上限是50℃、充电温度下限是0℃。
87.表1被测电池测试循环说明
88.89.将该被测试电池放入温变温箱11中的容置室111内,并将电池的状态采样装置与控制设备14通信连接。参照图2,示例了所述电池测试系统进行实例测试的流程图。如图2所示,按以下流程顺序开始试验:
90.s301:控制设备14下发放电控制指令,控制电池与充电机13呈开路状态,与电子负载12呈导通状态;并下发第一温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为25℃,当容置室111内达到25℃时,保持25℃,控制电子负载12按照0.2c的速率消耗电池的电量,放电时间30分钟;
91.s302:控制设备14下发充电控制指令,控制电池与充电机13呈导通状态,与电子负载12呈开路状态;并下发第三温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为25℃,当容置室111内达到25℃时,保持25℃,控制充电机13按照0.2c的为电池的充电,充电时间30分钟;
92.s303:控制设备14下发放电控制指令,控制电池与充电机13呈开路状态,与电子负载12呈导通状态;并下发第二温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为50℃,当容置室111内达到50℃时,保持50℃,控制电子负载12以0.1c的初始速率消耗电池的电量,且每6分钟增加0.2c,直至达到1c时返回初始值0.1c,继续以每6分钟增加0.2c,直至达到1c时返回初始值0.1c,反复循环,放电时间30分钟;
93.s304:控制设备14下发充电控制指令,控制电池与充电机13呈导通状态,与电子负载12呈开路状态;并下发第三温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为40℃,当容置室111内达到40℃时,保持40℃,控制充电机13按照0.5c的为电池的充电,充电时间30分钟;
94.s305:控制设备14下发放电控制指令,控制电池与充电机13呈开路状态,与电子负载12呈导通状态;并下发第二温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为

10℃,当容置室111内达到

10℃时,保持

10℃,控制电子负载12以0.1c的初始速率消耗电池的电量,且每6分钟增加0.02c,直至达到0.2c,放电时间60分钟;
95.s306:控制设备14下发充电控制指令,控制电池与充电机13呈导通状态,与电子负载12呈开路状态;并下发第二温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为5℃,当容置室111内达到5℃时,保持5℃,控制电子负载12以0.1c的初始速率为电池充电,且每6分钟增加0.1c,直至达到0.5c,放电时间30分钟;
96.s307:控制设备14下发放电控制指令,控制电池与充电机13呈开路状态,与电子负载12呈导通状态;并下发第一温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为

15℃,当容置室111内达到

15℃时,保持

15℃,控制电子负载12按照0.2c的速率消耗电池的电量,放电时间30分钟;
97.s308:控制设备14下发充电控制指令,控制电池与充电机13呈导通状态,与电子负载12呈开路状态;并下发第三温变控制指令,控制温变温箱11将容置室111内的温度调控为25℃,当容置室111内达到25℃时,保持25℃,控制充电机13按照0.2c的为电池的充电,充电时间30分钟;
98.试验结束,确定试验中电池是否能一直进行充放电循环,若能,则确定电池循环稳定性正常,若不能确定电池循环稳定性异常;以及判断此时电池的实际容量相对于电池的额定容量的缩水率是否在正常值范围内,若在,则确定电池的容量稳定性是可靠的,反之则
确定电池的容量稳定性不可靠。
99.示例性,假设存在一电池,其额定容量为1300mah,在经过上述验证性测试后,还能充放电,且充满电后以1c的放电率进行放电,放电了40分钟,则此时电池的实际容量约为867mah,此时该电池的老化程度为(1300mah

867mah)/1300mah=33%,假设按照理论该电池在经过上述试验后,老化程度应当小于20%,显然该电池的老化程度超过了正常范围值,虽然还能充放电,但实际容量相对于额定容量的缩水率已经不符合循环稳定性和容量稳定性的标准。
100.需要说明,上述示例的充放电次数是4次,但这只是针对该示例的电池而言的,根据被测电池15的型号和规格的不同,在进行测试时,可以根据灵活需求设定循环次数以及试验条件,在设定的循环次数完成后试验结束。不应当将上述的示例理解为对本技术的具体限制。
101.通过电池的额定工作条件(例如上述的额定工作温度/额定充放电率等)确定电池的极限工作条件(极限耐受温度/极限充放电率等),并让电池在极限工作条件下工作,并监测电池在极限条件下工作的容量的变化情况,从而快速验证电池的循环稳定性和容量稳定性。
102.对于具体测试示例实施例而言,由于测试系统的具体原理在前文已经详述,所以描述的比较简单,相关之处参见前文实施例的部分说明即可。
103.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
104.本领域内的技术人员应明白,本技术实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本技术实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd

rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
105.本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
106.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
107.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
108.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
109.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
110.以上对本技术所提供的一种电池测试系统,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
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