一种电池包过充电测试系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电池包测试技术，尤其涉及一种电池包过充电测试系统。


背景技术：

2.新能源汽车用动力电池包内部由上百个电池单体组成，新电池包内的电池单体一致性较好。随着汽车行驶里程数的增加，电池包性能逐步衰减，电池包内电池一致性也越来越差，当电池包的不一致性加剧到一定程度时，对电池包的正常充电也会导致电池包内某些不一致的电池单体出现过充电情况，严重时会导致电池包损坏甚至着火、爆炸，影响新能源汽车的使用安全。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池包过充电测试系统，以达到准确对一致性较差的电池包进行过充电测试并保证测试过程安全的目的。
4.本实用新型实施例提供了一种电池包过充电系统，包括电池包分选装置、电池包过充电测试装置以及过充电测试仓；
5.所述电池包分选装置用于选定待测电池包，所述电池包过充电测试装置用于对所述待测电池包充电并采集试验数据；
6.所述过充电测试仓包括箱体，所述箱体配置有温度调节装置、传感器、灭火单元以及泄压单元；
7.所述箱体用于放置所述待测电池包，所述温度调节装置、传感器以及灭火单元与所述过充电测试装置相连接，所述泄压单元用于所述箱体的泄压；
8.所述电池包过充电测试装置还用于控制所述温度调节装置，根据所述传感器的采集数据控制所述灭火单元以及调整试验过程。
9.进一步的，所述电池包过充电测试装置包括控制单元、充电测试仪、数据采集单元以及冷却单元；
10.所述控制单元分别与所述充电测试仪、数据采集单元、冷却单元、温度调节装置、传感器以及灭火单元相连接；
11.所述充电测试单元与所述待测电池包的充放电接口相连接，所述数据采集单元与所述待测电池包的通信接口相连接，所述冷却单元用于与所述待测电池包的冷却液接口相连接。
12.进一步的，所述数据采集单元包括can数据记录仪；
13.所述can数据记录仪用于采集待测电池包的电压数据、电流数据、温度数据以及soc数据。
14.进一步的，所述电池包分选装置包括充放电测试仪。
15.进一步的，所述冷却单元采用水作为冷却液。
16.进一步的，所述箱体的主体采用不锈钢板制成。
17.进一步的，所述灭火单元包括水管、阀以及水雾喷头；
18.所述电池包过充电测试装置与所述阀相连接。
19.进一步的，所述泄压单元配置在所述箱体的顶部；
20.所述泄压单元对应的泄压面积为所述箱体顶部面积的2％～5％且所述泄压面积不小于350mm
×
450mm。
21.进一步的，所述泄压单元包括泄压阀，所述泄压阀的开启值为1.05～1.10bar。
22.进一步的，所述传感器包括温度传感器、烟雾传感器。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的电池包过充电系统包括电池包分选装置、电池包过充电测试装置，通过电池包分选装置可以筛选出一致性较差的电池包，进而准确的针对一致性较差的电池包进行过充电测试，进而准确确定当电池包使用一段时间后导致电池包出现过充电的工况。同时，电池包过充电系统配置过充电测试仓，过充电测试仓采用不锈钢板制成并配置有灭火单元以及泄压单元，通过过充电测试仓可以有效避免进行过充电测试时，由于电池包发生爆炸而导致的安全事故。
附图说明
24.图1是实施例中的电池包过充电系统结构框图；
25.图2是实施例中的另一种电池包过充电系统结构框图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.图1是实施例中的电池包过充电系统结构框图，参考图1，电池包过充电系统包括电池包分选装置1、电池包过充电测试装置2以及过充电测试仓3。
28.示例性的，本实施例中，电池包分选装置1用于与电池包100相连接，电池包分选装置1用于对电池包100进行测试和分析，将符合要求的电池包标记为待测电池包。
29.示例性的，本实施例中，电池包包括bms单元以及与bms单元相关的传感器及电路，电池包上的bms单元用于实现电池包工作时的电源管理(例如采集电池包的电压、电流、温度并计算和分析电池包的不一致性和健康状态，根据电池包的不一致性和健康状态确定电池包是否会出现过充或过放，当判定电池包将要出现过充等故障时执行设定的程序)以及与电池包通信连接的装置进行通信交互。
30.本实施例中，通过电池包分选装置1选定的待测电池包应具备一致性差的特点。
31.示例性的，本实施例中，电池包分选装置1可以包括充放电测试仪、控制器，控制器可以包括数据分析单元，控制器用于控制充放电测试仪对电池包进行充放电，接收充放电测试仪采集的测试数据，数据分析单元根据测试数据确定电池包是否可以作为待测电池包。
32.示例性的，针对电池包，数据分析单元可以根据充放电测试数据确定电池包的寿命，当电池包的寿命低于设定值时，控制器将该电池包标记为待测电池包。
33.本实施例中，不涉及对电池包寿命判断的方法的改进，不对电池包寿命判断方法
进行具体限定。
34.示例性的，本实施例中，电池包过充电测试装置2用于与待测电池包200相连接，电池包过充电测试装置2用于对待测电池包200充电，使待测电池包200达到过充电状态。此外，电池包过充电测试装置2还用于与待测电池包200进行通信交互、采集过充电测试过程中的试验数据。
35.示例性的，本实施例中，过充电测试仓3用于在进行过充电测试时放置待测电池包200。
36.本实施例中，过充电测试仓3用于提供与过充电测试对应的测试环境条件，同时避免进行过充电测试时由于待测电池包200起火或爆炸时对过充电测试仓的设备或人员造成损伤。
37.本实施例中，过充电测试仓3包括箱体，箱体配置有温度调节装置、传感器、灭火单元以及泄压单元，其中，箱体的主体材质优选不锈钢板，不锈钢板的强度可以根据电池包的爆炸当量计算确定。
38.温度调节装置用于调节箱体内部的温度，使箱体内部的温度达到过充电测试所需的环境温度。
39.传感器用于检测箱体内部的试验环境参数，示例性的，传感器可以包括温度传感器、烟雾传感器，温度传感器可以用于检测箱体内部的环境温度，烟雾传感器可以用于箱体内部的烟雾检测。
40.灭火单元用于当待测电池包发生起火或爆炸时灭除箱体内部的火焰，示例性的，灭火单元可以包括水管、阀以及水雾喷头，电池包过充电测试装置与阀相连接。
41.泄压单元用于当待测电池包发生爆照时，减小箱体内部的压力，示例性的，泄压单元配置在箱体的顶部，泄压单元包括泄压阀，泄压单元对应的泄压面积为箱体顶部面积的2％～5％且泄压面积不小于350mm
×
450mm，泄压阀的开启值为1.05～1.10bar。
42.示例性的，本实施例提出的电池包过充电系统用于一致性差的电池包的过充电测试，以及记录一致性差的电池包的在过充电测试过程中的测试数据。
43.具体的，电池包过充电系统的使用方式和工作过程可以为：
44.步骤1、通过电池包分选装置选择出符合条件的待测电池包，将待测电池包置于过充电测试仓，并将待测试电池包与电池包过充电测试装置相连接。
45.步骤2、配置电池包过充电测试装置，以设置过充电测试所需的充电电压、充电电流、环境温度等。
46.步骤3、电池包过充电测试装置基于设定的测试参数对待测电池包进行过充电测试，记录测试过程中的测试数据。
47.步骤4、电池包过充电测试装置获取传感器的采集数据，基于采集数据确定当前的试验环境参数是否超过安全阈值，若超过安全阈值时，则停止继续进行过充电测试同时控制灭火单元启动工作。
48.示例性的，本步骤中，当温度传感器或者烟雾传感器的检测数据超过安全阈值时，电池包过充电测试装置报警并停止过充电试验；当温度传感器和烟雾传感器的检测数据超过安全阈值时，电池包过充电测试装置控制灭火单元的阀动作。
49.步骤5、电池包过充电测试装置分析待测电池包的测试数据，基于分析结果对不同
型号的待测电池包的安全性能进行分级。
50.可选的，本步骤中，电池包过充电测试装置可以按照如下策略对待侧电池包进行分级：
51.若待测电池包的电压、温度或者过充电容量达到策略规定的过充电保护值时待测电池包未发出终止充电信号，则将待测电池包定为c级；
52.若待测电池包的电压、温度或者过充电容量达到策略规定的保护值时待测电池包发出终止充电信号，则将待测电池包定为a级。进一步的，若过充电容量达到120％soc时发出终止充电信号，则定为a1级；若过充电容量达到150％soc时发出终止充电信号，则定为a2级；若过充电容量达到200％soc时发出终止充电信号，则定为a3级；若过充电容量超过200％soc时发出终止充电信号，则定为a4级。
53.本实施例提出的电池包过充电系统包括电池包分选装置、电池包过充电测试装置，通过电池包分选装置可以筛选出一致性较差的电池包，进而准确的针对一致性较差的电池包进行过充电测试，进而准确确定当电池包使用一段时间后导致电池包出现过充电的工况。同时，电池包过充电系统配置过充电测试仓，过充电测试仓采用不锈钢板制成并配置有灭火单元以及泄压单元，通过过充电测试仓可以有效避免进行过充电测试时，由于电池包发生爆炸而导致的安全事故。
54.图2是实施例中的另一种电池包过充电系统结构框图，参考图2，作为一种可实施方案，电池包过充电测试装置包括控制单元21、充电测试仪22、数据采集单元23以及冷却单元24。
55.控制单元21分别与充电测试仪22、数据采集单元23、冷却单元24、温度调节装置、传感器以及灭火单元相连接。
56.充电测试单元22与待测电池包200的充放电接口相连接，数据采集单元23与待测电池包200的通信接口相连接，冷却单元24用于与待测电池包200的冷却液接口相连接。
57.示例性的，本方案中，充电测试仪22用于为待测电池包充电，使待测电池包处于过充电状态。
58.数据采集单元23为can数据记录仪，can数据记录仪用于与待测电池包的bms单元通信交互，采集待测电池包的电压数据、电流数据、温度数据以及soc数据等。
59.冷却单元24用于待测电池包内部温度的降温，使待测电池包内部的温度稳定的一定的范围内。可选的，本方案中，冷却单元24采用水和乙二醇的混合液作为冷却液。
60.本方案中，电池包过充电系统的使用方式和工作过程可以为：
61.步骤1、通过电池包分选装置选择出符合条件的待测电池包，将待测电池包置于过充电测试仓，并将待测试电池包与电池包过充电测试装置相连接。
62.示例性的，本步骤中，配置电池包分选装置按照厂商规定的试验方式或国标规定的试验方式对电池包进行循环的充放电，电池包分选装置根据充放电测试数据确定电池包的寿命，当电池包的寿命低于设定值时，将该电池包标记为待测电池包。
63.步骤2、通过电池包分选装置将待测电池包的soc调整至100％。
64.示例性的，本步骤中，电池包分选装置按照厂商规定的试验方式或国标规定的试验方式将待测电池包的soc调整至100％。
65.步骤3、配置控制单元21，以设置过充电测试所需的充电电压、充电电流、环境温
度、过充电容量等；配置控制单元21，使控制单元21可以关闭bms单元的故障保护功能(包括过充电保护功能、过温保护保护功能)。
66.示例性的，本步骤中，可以配置充电电流为厂商规定的恒流充电电流(例如1c)或者快充充电电流(例如3c)。
67.示例性的，本实施例中，温度调节装置的温度调节范围为-50℃～80℃，配置环境温度至少包括常温(25℃
±
2℃)、高温(50℃
±
2℃)以及低温(-30℃
±
2℃)。
68.示例性的，过充电容量用于限定过充电测试时待测电池包的剩余容量上限值。
69.步骤4、控制单元21基于设定的测试参数对待测电池包进行过充电测试，记录测试过程中的测试数据。
70.示例性的，本步骤中，控制单元21通过控制温度调节装置依次将箱体内部的温度调节至常温、高温和低温，在每一设定温度下按照设定的充电电流分别对待测电池包进行过充电测试。
71.示例性的，本步骤中，在进行过充电测试的过充中，控制单元21获取传感器的采集数据，基于采集数据确定当前的试验环境参数是否超过安全阈值，若超过安全阈值时，则停止继续进行过充电测试，必要时同时控制灭火单元启动工作。
72.示例性的，在进行过充电测试前，控制单元21关闭待测电池包的过充电保护功能和过温保护保护功能，控制单元21控制充电测试仪22持续对待测电池包充电，直至待测电池包发生热失控或者待测电池包的剩余容量超过额定容量的200％。
73.示例性的，本步骤中，控制单元21采集的测试数据包括待测电池包的温度、包内温差、总电压值、包内电压差、充电电流、soc、充电时间，控制单元21配置为根据采集的测试数据判断待测电池包是否出现热失控。
74.本实施例中，不涉及对判断热失控的方法的改进，不对热失控判断方法进行具体限定。
75.步骤5、电池包过充电测试装置分析待测电池包的测试数据，基于分析结果对不同型号的待测电池包的安全性能进行分级。
76.可选的，本实施例中，根据待测电池包发生热失控时的过充电容量对待测电池包进行分级，例如，若过充电测试终止时过充电容量达到120％soc，则待测电池包定为a1级；若过充电测试终止时过充电容量达到150％soc，则待测电池包定为a2级。
77.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。