二次电池检测系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及二次电池的充放电性能检测，更具体地，涉及一种二次电池检测系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在各种便携式电子设备中，电池的使用不可或缺。在各种电池中，化学电池以其技术成熟、价格低廉、放电性能稳定、能量转换效率高等优势，成为应用最广泛的一类。根据电源的具体使用方式与使用性质的不同，化学电池又可以划分为四类:原电池、蓄电池、储备电池和燃料电池，其中，原电池又称为一次电池，其只能进行一次放电过程；而蓄电池又称为二次电池，它在放电过程结束后，可以通过充电的方式恢复到放电前的状态，进而实现多次充放电。为了保证电池的产品质量，质检部门和生产企业均会进行电池检测工作。而由于可以多次充放电的特性，二次电池的检测工作与其他电池并不相同，具有其独有的特点。
[0003]已经存在多种现有的二次电池检测系统，例如电阻式耗能二次电池检测系统。该系统是最早发展成熟的检测系统，它使用电阻或其他耗能元件来消耗二次电池的放电能量。虽然具有回路结构简单、技术上容易实现且成本低的优点，但是，由于这种检测系统将二次电池放电时释放的能量全部通过耗能元件转化为热能，会造成大量的能量浪费，且会引起电池检测厂房内可观的温升效应。
[0004]目前使用比较广泛的是能量回馈式二次电池检测系统。该种系统利用整流电路，可以实现能量从二次电池向外电网方向的流动。这样，在电池充电时能量由外电网输入电池，在电池放电时能量从电池流入外电网，实现了电池放电能量的回收，避免了由于电池放电时释放的能量被电阻消耗而造成的能量浪费问题。但是，该种系统能量回馈效率不高，回馈至外电网的波形往往存在严重的畸变。并且，现有的能量回馈式二次电池检测系统往往采用将二次电池放电时释放的能量直接输出至国家电网的方式进行能量回馈，这存在着一定的安全风险。因为，在二次电池检测过程中，系统有可能直接向国家电网提供能量，例如，在最极端的情况下，所有的被检测电池均处于放电状态，检测系统会向国家电网输出大量能量，且多为畸变电流。实际上，出于法律和安全的考虑，只有电力生产企业可以向国家电网供电，其余企业只能从国家电网取电使用而不能向国家电网供电，因此这种向国家电网输出畸变电流的情况并不被允许。因此，当前的能量回馈式二次电池检测系统的能量回馈方式存在着一定的风险，需要进一步的改进。
【发明内容】
[0005]考虑到现有技术中的不足，提出本发明，通过设置内电网和缓冲模块的方式，避免电能直接馈送到国家电网导致的安全风险。
[0006]在本发明的一个方面，提供了一种二次电池检测系统，包括:内电网、包含二次电池的被检测单元、电能缓冲模块以及主控制器，其中:被检测单元连接至所述内电网和所述主控制器，在所述主控制器的控制下进行二次电池的充电和放电，其中在二次电池放电时将电能输入到所述内电网，在二次电池充电时从所述内电网获取电能；电能缓冲模块连接至所述内电网和所述主控制器，还连接至一外部电网；所述主控制器配置为，一旦检测到所述被检测单元向所述内电网输入的电能大于所述内电网需要获取的电能时，控制所述电能缓冲模块存储多余的电能；一旦检测到所述被检测单元向所述内电网输入的电能小于所述内电网需要获取的电能时，控制所述电能缓冲模块向所述内电网补充缺少的电能。
[0007]根据一个实施例，被检测单元在二次电池充电时经由单元降压模块连接至所述内电网，所述单元降压模块将所述内电网的电压降至被检测单元中的二次电池所需的电压；所述被检测单元在二次电池放电时经由第一负载模块连接至所述内电网，所述第一负载模块将二次电池释放的电能整流后馈送到所述内电网。
[0008]根据一个实施例，所述被检测单元还包括通断控制电路和参数采集电路，其中所述通断控制电路用于控制二次电池充电和放电的通断，所述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。
[0009]根据一个实施例，所述电能缓冲模块包括:蓄电池，用于储存电能和释放电能；第一充电控制电路，用于控制所述蓄电池从所述外部电网获取电能的线路通断；第二充电控制电路，用于控制所述蓄电池从所述内电网获取电能的线路通断；放电控制电路，用于控制所述蓄电池向所述内电网释放电能的线路通断；以及缓冲参数采集电路，用于采集所述蓄电池储存电能和释放电能过程中的参数。
[0010]根据一个实施例，所述电能缓冲模块分别通过第一降压模块和第二降压模块连接至所述内电网和所述外部电网，所述第一降压模块将所述内电网的电压降至所述蓄电池所需的电压，所述第二降压模块将所述外部电网的电压降至所述蓄电池所需的电压，所述电能缓冲模块还通过第二负载模块连接至所述内电网，所述第二负载模块将所述蓄电池释放的电能整流后馈送到所述内电网。
[0011]在本发明的另一方面，提供了一种管理二次电池检测系统的方法，所述二次电池检测系统包括:内电网、包含二次电池的被检测单元、电能缓冲模块和主控制器，其中，所述被检测单元连接至所述内电网和所述主控制器，所述电能缓冲模块连接至所述内电网和所述主控制器，还连接至一外部电网，
[0012]所述方法由所述主控制器执行，包括:确定所述被检测单元向所述内电网输入的电能，即第一电能；确定所述内电网需要获取的电能，即第二电能；旦检测到第一电能大于第二电能，控制所述电能缓冲模块存储对应于第一电能和第二电能差值的电能；以及，一旦检测到第一电能小于第二电能，控制所述电能缓冲模块向所述内电网补充缺少的电能。
[0013]根据一个实施例，所述方法还包括，确定所述被检测单元的数目及其工作状态。
[0014]根据一个实施例，确定第一电能的步骤包括，至少基于处于放电状态的被检测单元的数目以及放电电流，确定放电电能；基于所述放电电能和放电电能损耗，确定所述第一电能。
[0015]根据一个实施例，其中确定第二电能的步骤包括，至少基于处于充电状态的被检测单元的数目以及充电电流，确定所需的充电电能；以及基于所述充电电能和充电电能损耗，确定所述第二电能。
[0016]根据一个实施例，控制所述电能缓冲模块向所述内电网补充缺少的电能包括:判断所述电能缓冲模块中存储的电能是否大于所述缺少的电能，在存储的电能小于所述缺少的电能的情况下，控制所述电能缓冲模块从所述外部电网获取电能，并补充给所述内电网。
[0017]根据一个实施例，确定所述被检测单元的数目及其工作状态包括，确定连接到检测系统的被检测单元全部处于充电状态，或者全部处于放电状态。
[0018]根据一个实施例，确定所述被检测单元的数目及其工作状态包括，将处于充电状态的被检测单元的数目确定为，尽可能接近处于放电状态的被检测单元的数目。
[0019]根据一个实施例，其中确定所述被检测单元的数目及其工作状态包括:获取所述电能缓冲模块的当前可用容量；预测将一个被检测单元按照假定工作状态进一步添加到所述检测系统进行工作之后，所述电能缓冲模块的预期容量变化；反复执行上述预测步骤，直到所述预期容量变化超出一阈值范围；根据反复执行上述预测步骤的次数，确定出允许添加的最大数目的被检测单元；将上述最大数目的被检测单元连接到检测系统，按照所述假定工作状态。确定被检测单元的工作状态。
[0020]利用本发明提出的检测系统和控制方法，可以有效避免现有技术中对国家电网造成的安全风险。
【附图说明】
[0021]图1示出根据本发明实施例的二次电池检测系统的结构示意图；
[0022]图2示出根据一个实施例的被检测单元的结构示意图；
[0023]图3示出根据一个实施例的电能缓冲模块的结构示意图；
[0024]图4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；以及
[0025]图5示出根据一个实施例的确定被检测单元的工作状态的流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。
[0027]图1示出根据本发明实施例的二次电池检测系统的结构示意图。如图1所示，在本发明的实施例中，二次电池检测系统包括:内电网11、包含二次电池的被检测单元12、电能缓冲模块13以及主控制器14。
[0028]被检测单元12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二次电池的充电和放电；其中，在二次电池放电时将电能输入到内电网11，在二次电池充电时从内电网11获取电能。
[0029]电能缓冲模块13连接至内电网11和主控制器14，还连接至一外部电网15。
[0030]主控制器14配置为，一旦检测到被检测单元12向内电网11输入的电能大于该内电网11需要获取的电能时，将多余电能储存在所述电能缓冲模块13 ;—旦检测到被检测单元12向所述内电网11输入的电能小于其需要获取的电能时，控制所述电能缓冲模块13向所述内电网11补充电能。
[0031]下面分别描述上述各个部件的实施方式。
[0032]如前所述，在现有技术的能量回馈式二次电池检测系统中，二次