二次电池检测系统以及电流平衡式控制方法_2

文档序号:8941871阅读:来源:国知局
电网。
[0028]在一个实施例中,内电网是检测企业的内部电网,其有别于外部的国家电网。外部的国家电网能够对外提供电能,而内电网的作用是在被检测单元和电能缓冲模块之间传递能量,内电网本身既不产生能量也不消耗能量。根据一个实施例,内电网是直流电网。
[0029]由于提供了内电网,在本发明的实施例中,包含二次电池的被检测单元12在连接到检测系统开始工作之后,并不会与外部的国家电网有任何直接交互,而是连接至内电网11和主控制器14,在该主控制器的控制下进行充电和放电的检测。具体地,在二次电池放电时,电能被输入到内电网11,在二次电池充电时,从内电网11获取电能。
[0030]在二次电池充放电检测过程中,要求被检测单元12进行至少一次充电和至少一次放电。实际上,多数有待检测的二次电池在出厂时处于半满的状态,对这样的二次电池,也要求检测过程完成时,它同样地处于半满状态。在一个实施例中,在检测过程中,被检测单元可以先从半满充电至全满,然后放电至半满,或者可以先放电至全空,然后充电至半满,从而完成检测。在另一实施例中,被检测单元12在检测过程中进行多次充电和多次放电。例如,典型地,包含锂离子电池的被检测单元往往工作于“充-放-充”的第一工作模式,或者“放-充-放”的第二工作模式,其中在第一工作模式下,被检测单元首先充电至全满,然后放空电能,最后再次充电至半满,从而完成一个检测工作周期;而在第二工作模式下,被检测单元则首先放空电能,然后充电至全满,最后放电到半满。其他类型的二次电池有可能工作于更多不同的工作模式,经历更为复杂的检测过程。不过,无论工作于何种工作模式,进行多少次充放电,本文针对这样的情况进行讨论:在进行充电、放电的转换时,允许被检测单元进行搁置,而在充电或放电过程中,则不允许被检测单元暂停或搁置。
[0031]在一个实施例中,被检测单元12还包括(未示出)通断控制电路和参数采集电路,其中通断控制电路用于控制二次电池充电和放电的线路通断,参数采集电路用于采集二次电池充电和放电过程中的参数。
[0032]在一个实施例中,内电网的电压高于被检测单元12中二次电池的电压。这时,需要在被检测单元和内电网之间连接降压模块和相应负载。结合图1,在一个实施例中,被检测单元12在二次电池充电时经由单元降压模块16连接至内电网11,所述单元降压模块16将内电网的电压降至被检测单元中的二次电池所需的电压;并且,被检测单元12在二次电池放电时经由第一负载模块17连接至内电网11,所述第一负载模块17将二次电池释放的电能整流后馈送到内电网11。根据本发明的实施例,上述第一负载模块17是能量回馈式电子负载模块,可以对电流进行整流,然后馈送至内电网。
[0033]在图1中,多个被检测单元12被连接到检测系统中的内电网。实际上,被检测单元的数目和工作状态可以根据需要进行控制和设置,这将在后面进行描述。
[0034]如前所述,内电网本身并不产生能量或者消耗能量,而同时,多个被检测单元12都连接到内电网进行充电和/或放电,因此,需要电能缓冲模块13来维持内电网的能量平衡,也就是,在内电网上产生净能量流入时,将多余的能量进行存储,而在内电网上有净能量流出时,补充这部分缺少的能量。相应地,如图1所示,电能缓冲模块13连接至内电网11和主控制器14,从而在主控制器14的控制之下,平衡内电网的电能。此外,电能缓冲模块13还连接至外部电网15,从而在必要的时候,从外部电网15获取电能。该外部电网15可以是标准的国家电网,也可以是检测企业外部的、其他提供电能的电网。
[0035]出于平衡电能的需要,电能缓冲模块13的一项重要功能就是电能的存储和释放。因此,在一个实施例中,电能缓冲模块13包含蓄电池,用于储存电能和释放电能。蓄电池的容量根据被检测单元12的电池容量和数目来确定。
[0036]此外,电能缓冲模块13还可以包括充电控制电路(未示出),用于控制蓄电池从内电网11或从外部电网15获取电能的线路通断。电能缓冲模块13还可以包括放电控制电路(未示出),用于控制蓄电池向内电网11释放电能的线路通断。再次地,可以看到,出于安全考虑,整个检测系统仅仅从外部电网15获取电能,而不会向其输送电能。此外,电能缓冲模块13还包括缓冲参数采集电路,用于采集蓄电池储存电能和释放电能过程中的参数。
[0037]如图1所示,在一个实施例中,电能缓冲模块13分别通过第一降压模块18-1和第二降压模块18-2连接至内电网11和外部电网15,其中第一降压模块18-1将内电网11的电压降至电能缓冲模块中的蓄电池所需的电压,而第二降压模块18-2将外部电网15的电压降至蓄电池所需的电压。可以理解,一般地,外部电网15的电压是统一设置和提供的,而内电网11的电压则可以根据检测系统的需要进行设定。因此,内电网11的电压与外部电网15的电压可以相同,也可以不同。相应地,第一降压模块18-1和第二降压模块18-2的降压性能可以相同,也可以不同。
[0038]此外,电能缓冲模块13还通过第二负载模块19连接至内电网11,所述第二负载模块19将电能缓冲模块中的蓄电池释放的电能整流后馈送到所述内电网。根据本发明的实施例,上述第二负载模块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。
[0039]如前所述,电能缓冲模块13在主控制器14的控制下,平衡内电网上的电能,也就是,在内电网上产生净能量流入时,将多余的能量进行存储,而在内电网上有净能量流出时,补充这部分缺少的能量。而在检测过程中,被检测单元可以处于充电或者放电的工作状态。在极端情况下,如果所有被检测单元同时处于放电状态,那就需要电能缓冲模块13吸收并存储所有释放的电能,这无疑对电能缓冲模块的规模提出极高的要求。因此,希望主控制器14在检测开始阶段,对被检测单元的数目和工作状态进行控制和设计,以减小对电能缓冲模块的压力。
[0040]为此,主控制器14配置为,在检测开始阶段,确定启动工作的被检测单元的数目及其工作状态,使得内电网上的充放电流尽可能达到平衡,也就是净能量流入/流出尽可能少,在检测过程中,在必要时补充检测系统的电能。具体地,在本发明的一种实施方式下,主控制器14首先基于内电网上的电流阈值,确定允许进行充电工作的被检测单元的最大数目,即最大充电数目,以及允许进行放电工作的被检测单元的最大数目,即最大放电数目;然后启动上述最大充电数目的被检测单元进行充电,启动最大放电数目的被检测单元进行放电;在检测过程中,在检测系统的能量值低于能量阈值的情况下,增加充电的被检测单元数目,使得检测系统从外部电网补充能量。
[0041 ] 下面具体描述主控制器对检测系统进行控制的方法。
[0042]图2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。
[0043]如图2所示,根据该实施例的方法,在步骤21,基于内电网上的电流阈值,确定允许进行充电工作的被检测单元的最大数目,即最大充电数目,以及允许进行放电工作的被检测单元的最大数目,即最大放电数目;在步骤23,启动最大充电数目的被检测单元进行充电,启动最大放电数目的被检测单元进行放电;在步骤25,在检测系统的能量值低于能量阈值的情况下,增加充电的被检测单元数目,使得检测系统从外部电网补充能量。
[0044]下面描述各个步骤的具体执行方式。
[0045]在一个实施例中,在执行步骤21之前,首先执行步骤20,在其中,设置内电网上的电流阈值。在一个实施例中,步骤20作为本发明方法的预备步骤,在执行本发明方法之前预先执行;或者,在一个实施例中,步骤20在执行本发明方法时现场执行。相应地,在图2中,步骤20以虚线框示出。
[0046]在一个实施例中,在步骤20,基于检测系统包含的检测位置的数目,以及被检测单元的充电电流,设置内电网上的所述电流阈值。在一个具体例子中,将该电流阈值设定为,所有被检测单元同时充电时的总电流值的一半。具体地,假定检测系统具有m个检测位置,也就是,可以同时连接m个被检测单元进行检测工作,并且,每个被检测单元的充电电流为I,那么可以将上述电流阈值T设置为ml/2。这样,才能保证检测系统不会出现所有被检测单元同时工作的情况。在进一步的实施例中,可以将电流阈值设置得更低,也就是小于
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1