一种高压电池组测试装置及测试方法与流程

本技术涉及电池测试，尤其是涉及一种高压电池组测试装置及测试方法。

背景技术：

1、随着化石能源的日益枯竭，以及环境污染问题的日益加剧，清洁环保的全电驱动电动汽车得到了越来越多的应用。车载动力电池系统作为电动汽车的最主要能量来源，其运行状态直接影响到电动汽车的性能，是电动汽车的核心部件。电池系统是一个非常复杂的系统，其电化学反应过程呈现出高度的非线性特性，并且电池内部某些反应机理尚未完全探明。在这种情况下，仅仅依靠电池反应机理来研究该领域的相关问题就显得十分困难，比如电池建模、电池动态特性分析、电池老化特性分析等等。

2、一般来说，为了保证电池组安装到整车上之后能够有效地工作，电池组在安装之前需要进行电性能测试，但是当前电池组测试设备通常只能适用于特定类型的电池组，不能适应多种类型的电池组，这给测试带来了额外的成本和时间投入。

技术实现思路

1、为了降低电池组的测试成本，本技术提供一种高压电池组测试装置及测试方法。

2、在本技术的第一方面，提供了一种高压电池组测试装置，该装置包括第一acdc单元、第二acdc单元、dcdc单元、矩阵开关单元以及中位机；

3、所述第一acdc单元和所述第二acdc单元并联设置，且所述第一acdc单元的ac端和所述第二acdc单元的ac端均与电网连接，所述第一acdc单元的dc端与所述dcdc单元的一端连接，所述dcdc单元的另一端与被测电池组连接，所述第二acdc单元的dc端与所述被测电池组连接；

4、所述矩阵开关单元设置在所述dcdc单元与所述被测电池组连接的线路上和所述第二acdc单元与所述被测电池组连接的线路上；

5、所述第一acdc单元、所述dcdc单元以及所述矩阵开关单元组成主测试通道,所述主测试通道与所述被测电池组的正极连接；所述第二acdc单元和所述矩阵开关单元组成辅测试通道，所述辅测试通道与所述被测电池组的负极连接；

6、所述中位机分别与所述矩阵开关单元和所述被测电池组连接，所述中位机用于控制所述矩阵开关单元，以实现所述主测试通道和所述被测电池组导通以及所述辅测试通道与所述被测电池组的导通或者断开。

7、通过采用上述技术方案，在将被测电池组接入测试装置后，中位机根据被测电池组对于电压的需求大小，控制矩阵开关单元导通主测试通道和被测电池阻，由主测试通道进行测试；而当主测试通道输出的电压无法满足被测电池组所需的电压时，再控制矩阵开关单元导通辅测试通道，由主测试通道和辅测试通道一起进行测试，以适应对电压需求不同的被测电池组，降低了电池组测试额外的成本和时间投入。

8、在一种可能的实现方式中：所述矩阵开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；

9、所述第一开关设置于所述dcdc单元和所述被测电池组的正极连接的线路上；

10、所述第二开关和所述第三开关并联设置在所述dcdc单元和第二acdc单元之间；

11、所述第四开关设置于所述第二acdc单元的dc端和所述被测电池组的负极连接的线路上。

12、通过采用上述技术方案，当闭合第一开关、第三开关和第四开关，断开第二开关时，可以实现由主测试通道对被测电池组进行测试；而当闭合第一开关、第二开关和第四开关，断开第三开关时，由主测试通道和辅测试通道同时对被测电池组进行测试。

13、在一种可能的实现方式中：还包括三绕组变压器，所述三绕组变压器的初级线圈连接所述电网，所述三绕组变压器的其中一个次级线圈与所述第一acdc单元的ac端连接，另一个次级线圈与所述第二acdc单元连接。

14、通过采用上述技术方案，第一acdc单元和第二acdc单元通过三绕组变压器连接到电网，以保障第一acdc单元和第二acdc单元的安全。

15、在一种可能的实现方式中：所述第一acdc单元的ac端分别与所述三绕组变压器的次级线圈的a、b、c三相电连接的线路上均串联有滤波电抗传感器；

16、所述第二acdc单元的ac端分别与所述三绕组变压器另一个次级线圈的a、b、c三相电连接的线路上均串联有滤波电抗传感器。

17、通过采用上述技术方案，通过在第一acdc单元的ac端和第二acdc单元的ac端中分别串联一个滤波电抗传感器，进一步保障了第一acdc单元和第二acdc单元的安全。

18、在一种可能的实现方式中：所述dcdc单元采用双向dcdc变换器。

19、通过采用上述技术方案，dcdc单元为双向dcdc变换器，从而实现对被测电池组进行充放电测试，提高本技术的测试装置的实用性。

20、在一种可能的实现方式中：所述主测试通道上还设置有滤波电感。

21、通过采用上述技术方案，主测试通道输出的电压经过滤波电感进行处理后进入被测电池组中，以保障进入被测电池组中的电压的稳定性。

22、在本技术的第二方面，提供了一种高压电池组测试方法。该方法应用于上述的高压电池组测试装置中，包括：

23、获取所述被测电池组的电池管理数据，所述电池管理数据包括单体电压和总电压；

24、根据所述单体电压和总电压，计算得到被测电池组的充电最高电压和放电最低电压；

25、根据预设的控制规则、所述充电最高电压和所述放电最低电压，生成电池组测试控制策略。

26、通过采用上述技术方案，首先，由中位机根据被测电池组的电池管理数据，计算得到被测电池组的充电最高电压和放电最低电压。然后，再由中位机根据预设的控制规则、充电最高电压和放电最低电压，生成电池组测试控制策略。最后，再根据该电池组测试控制策略控制矩阵开关单元，以导通主测试通道和被测电池组，或者同时导通主测试通道和被测电池组和辅测试单元和被测电池组，从而使本技术的测试装置能够适应不同的被测电池组，降低了电池组测试额外的成本和时间投入。

27、在一种可能的实现方式中：所述根据预设的控制规则、所述充电最高电压和所述放电最低电压，生成电池组测试控制策略，包括：

28、获取所述主测试通道输出的电压；

29、当所述充电最高电压和所述放电最低电压均小于所述主测试通道输出的电压时，闭合所述第一开关、第三开关和第四开关，断开所述第二开关；

30、当所述充电最高电压和所述放电最低电压均大于所述主测试通道输出的电压时，闭合所述第一开关、第二开关和第四开关，断开所述第三开关；

31、当所述充电最高电压大于所述主测试通道输出的电压，且所述放电最低电压小于所述主测试通道输出的电压时，闭合所述第一开关、第二开关和第四开关，断开所述第三开关。

32、在一种可能的实现方式中：所述当所述充电最高电压大于所述主测试通道输出的电压，且所述放电最低电压小于所述主测试通道输出的电压时，闭合所述第一开关、第二开关和第四开关，断开所述第三开关，还包括：

33、获取预设的滞环电压；

34、当所述放电最低电压小于所述主测试通道输出的电压，所述充电最高电压大于所述主测试通道输出的电压，且所述充电最高电压和所述主测试通道输出的电压的差值小于所述滞环电压时，闭合所述第一开关、第三开关和第四开关，断开所述第二开关；

35、当所述放电最低电压小于所述主测试通道输出的电压，所述充电最高电压大于所述主测试通道输出的电压，且所述充电最高电压和所述主测试通道输出的电压的差值大于所述滞环电压时，闭合所述第一开关、第二开关和第四开关，断开所述第三开关。

36、在一种可能的实现方式中：所述根据所述单体电压和总电压，计算得到被测电池组的充电最高电压和放电最低电压，包括：

37、根据所述单体电压所述总电压计算得到单体电池数量；

38、获取单体电池的最大充电电压和最小放电电压；

39、将所述单体电池数量分别与所述最大充电电压和最小放电电压相乘，得到被测电池组的充电最高电压的放电最低电压。

40、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

41、在将被测电池组接入测试装置后，中位机根据被测电池组对于电压的需求大小，控制矩阵开关单元导通主测试通道和被测电池阻，由主测试通道进行测试；而当主测试通道输出的电压无法满足被测电池组所需的电压时，再控制矩阵开关单元导通辅测试通道，由主测试通道和辅测试通道一起进行测试，以适应对电压需求不同的被测电池组，降低了电池组测试额外的成本和时间投入。