[發(fā)明專利]車用電池系統(tǒng)試驗(yàn)研究系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110335258.3
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN102508168A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高大威;盧青春;金振華;曹建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標(biāo)代理事務(wù)所 11325
• 代理人: 張岱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車用電池系統(tǒng)試驗(yàn)研究系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及于車用動(dòng)力電池的性能測(cè)試。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車是一種新能源汽車，由于它與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車輛相比較，具有節(jié)能、環(huán)保、和運(yùn)行安靜的優(yōu)良工作特性成為當(dāng)前新一代汽車研發(fā)技術(shù)中的熱點(diǎn)。車用電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力，是組成電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件之一。車用電池的工作性能對(duì)于電動(dòng)汽車的影響非常大，因此車用電池性能測(cè)試是電池應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

車用電池系統(tǒng)有別于一般電子器件(筆記本電腦、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、MP?3等)的電池系統(tǒng)，一般來(lái)講，普通的電子器件用電池系統(tǒng)采用單個(gè)電池單體作為其核心，電池的工況一般都是比較穩(wěn)定的，工作電流比較小，工作電壓穩(wěn)定，電池發(fā)熱量有限，電池的性能對(duì)于電子產(chǎn)品的性能影響并不顯著。對(duì)于車用電池來(lái)講，為了滿足車輛的功率、能量需求，電池通常容量比較大，電池單體的體積較大；并且由于要驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，電池的電壓將會(huì)達(dá)到300V以上，車用電池通常采用電池單體串聯(lián)組成電池組，電池的體積遠(yuǎn)大于普通電子產(chǎn)品用的電池。電動(dòng)汽車運(yùn)行的過(guò)程中，隨著車輛的啟停、加速、制動(dòng)等工況的切換，電池的工作狀態(tài)經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化，電流變化率大而且變化頻繁，電池的荷電狀態(tài)(SOC)也會(huì)隨著充電過(guò)程和放電過(guò)程的進(jìn)行而發(fā)生變化。整車的很多控制策略都是和電池的工作狀態(tài)息息相關(guān)的，準(zhǔn)確掌握電池的工作特性對(duì)于車輛開發(fā)有重要意義。電動(dòng)汽車相比于普通內(nèi)燃機(jī)汽車，其劣勢(shì)就在于電池的續(xù)航里程和電池壽命，因此，電池性能對(duì)于電動(dòng)汽車的整體性能有著非常大的影響。

車用電池系統(tǒng)試驗(yàn)在整個(gè)電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)開發(fā)的過(guò)程中是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。能否準(zhǔn)確測(cè)量和掌握電池工作參數(shù)，直接關(guān)系到電動(dòng)車整車控制策略能否高效且準(zhǔn)確，進(jìn)而影響整車動(dòng)力性能，續(xù)駛里程等。車用電池系統(tǒng)的試驗(yàn)是應(yīng)該在整車試驗(yàn)之前進(jìn)行的，其周期影響到整車動(dòng)力系統(tǒng)的開發(fā)周期，電池系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)需要能夠快速評(píng)定電池的工作性能。一般的電池試驗(yàn)系統(tǒng)只有電池充放電儀，電池?cái)?shù)據(jù)記錄保存不方便，并且充放電儀一般只能監(jiān)測(cè)電池總體參數(shù)，對(duì)于單體參數(shù)不能完全監(jiān)測(cè)，這樣的試驗(yàn)研究系統(tǒng)在電池試驗(yàn)過(guò)程中不是很方便，使得試驗(yàn)周期變得很長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種車用電池系統(tǒng)的試驗(yàn)研究系統(tǒng)，使它能夠用于車用電池的各項(xiàng)試驗(yàn)；為電動(dòng)車車用電池應(yīng)用研發(fā)提供必須的物質(zhì)條件和技術(shù)手段支持。即本發(fā)明所提出的這一試驗(yàn)研究系統(tǒng)，要能夠用于車用電池的各項(xiàng)基本參數(shù)測(cè)試并幫助電池生產(chǎn)商進(jìn)行電池研發(fā)改進(jìn)，能夠進(jìn)行電池充放電效率測(cè)試，能夠研究電池的各項(xiàng)基本參數(shù)隨工作狀態(tài)的變化趨勢(shì)，能夠進(jìn)行電池工況測(cè)試并評(píng)估電池壽命。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的車用電池系統(tǒng)試驗(yàn)研究系統(tǒng)，它由車用電池負(fù)載系統(tǒng)、車用電池系統(tǒng)、車用電池測(cè)試系統(tǒng)三個(gè)個(gè)子系統(tǒng)組成；

車用電池負(fù)載系統(tǒng)，用于對(duì)車用電池系統(tǒng)中的電池進(jìn)行充放電，能對(duì)電池在車上的運(yùn)行工況進(jìn)行模擬并直接控制車用電池系統(tǒng)的工作情況；

車用電池系統(tǒng)，和車用電池負(fù)載系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)電池的充電或者放電；

車用電池測(cè)試系統(tǒng)是用來(lái)對(duì)車用電池系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控的。

其中，所述的充放電的形式包括下述之一或組合：

電池不同倍率恒流充放電、電池不同電壓強(qiáng)度的恒壓充放電、電池不同電流變化率的充放電、電池不同電壓上升率或下降率的充放電、電池工況循環(huán)充放電。

其中，所述的車用電池負(fù)載系統(tǒng)包括Arbin電池充放電試驗(yàn)臺(tái)和MITS?Pro控制系統(tǒng)；車用電池負(fù)載系統(tǒng)中的Arbin電池充放電試驗(yàn)臺(tái)與車用電池系統(tǒng)中電池正負(fù)極通過(guò)動(dòng)力線具有電氣相連；車用電池系統(tǒng)的電池單體與車用電池測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集從板之間通過(guò)數(shù)據(jù)采集線具有電氣連接。

其中，車用電池測(cè)試系統(tǒng)包含四個(gè)組成部分：傳感器、數(shù)據(jù)采集從板、數(shù)據(jù)處理以及控制主板和采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)；

(1)傳感器和數(shù)據(jù)采集從板之間具有電氣連接，傳輸數(shù)據(jù)為從傳感器到數(shù)據(jù)采集從板單向傳輸；

(2)數(shù)據(jù)采集從板與數(shù)據(jù)處理以及控制主板之間通過(guò)CAN總線具有電氣連接，傳輸數(shù)據(jù)為從數(shù)據(jù)采集從板到數(shù)據(jù)處理以及控制主板單向傳輸；

(3)數(shù)據(jù)處理以及控制主板和采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)之間具有電氣連接，傳輸數(shù)據(jù)為從數(shù)據(jù)處理以及控制主板到采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)單向傳輸；

所述的傳感器至少包括：?jiǎn)误w電壓傳感器、單體溫度傳感器，總電壓傳感器、總電流傳感器、室溫及ECU溫度傳感器；單體溫度傳感器被安插在電池單體間的風(fēng)道中；電流傳感器安裝在電池箱上部，穿過(guò)串接在動(dòng)力線上的銅排。