[實用新型]鋰電池容量測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520862453.5
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN205103382U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶亮;厲蔣;吳永昌;左華通;王許成
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州伯坦科技工程有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 王江成;盧金元

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電池容量批量計算預(yù)測，尤其是涉及一種快速節(jié)能的鋰電池容量測試裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于自身的優(yōu)勢，具有能量密度高、輸出電壓高、輸出功率大、使用壽命長等特點，在電子移動設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、手持便攜式設(shè)備中應(yīng)用廣泛。而近年，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的興起，鋰離子電池在電動汽車、電動自行車，儲能系統(tǒng)等方面的應(yīng)用越來越多。

在新能源領(lǐng)域的使用對鋰離子電池提出了更多的要求，由于需要實現(xiàn)大容量、高功率、長壽面等性能要求，鋰離子電池會以多個電池的串并聯(lián)的方式進(jìn)行配組工作。雖然配組電池通常會選取相同類型規(guī)格電池，但由于相同類型規(guī)格電池間扔存在一致性問題，而電池一致性技術(shù)指標(biāo)包括容量、內(nèi)阻、壽命等多方面。一般會在容量一致的基礎(chǔ)上再進(jìn)行其他性能的匹配，所以在配組初期，對相同類型規(guī)格的電池的容量進(jìn)行預(yù)測就顯得很有必要性和重要性。

目前的電池容量測試方法都是在室溫條件(20±5℃)下，以恒流恒壓的的方式對電池進(jìn)行充電，充滿電后，擱置大于1小時時間后，以恒定電流放電至截止電壓，用放電電流和放電時間計算電池容量。按照以上方法進(jìn)行大量的容量測試時，不僅需要大量的人員、設(shè)備、時間，產(chǎn)生的能耗也是巨大的。所以，尋找一種準(zhǔn)確度高的快速容量預(yù)測方法成為迫切需要。

中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2015年09月23日公開了名稱為《一種蓄電池容量測試裝置及測試方法》的專利文獻(xiàn)(公開號：CN104931890A)，其在裝置的中央控制系統(tǒng)中分別連接有顯示單元、鍵盤單元、保護(hù)單元、冷卻單元、電阻單元、數(shù)據(jù)存儲及通信單元和逆變接口單元，通過啟動、選擇方式、加載和卸載步驟操作。其裝置具備電壓、電流、頻率、功率、欠電壓保護(hù)、報警裝置、數(shù)據(jù)的存儲記憶、放電時間的功能。此方案仍然未能解決測試時耗費時間、人力、能耗巨大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的測試電池容量需要大量的人員、設(shè)備、時間，耗能巨大等的技術(shù)問題，提供一種自動化程度高、準(zhǔn)確度高、速度快、能耗小的鋰電池容量測試裝置，用于鋰電池的配組容量預(yù)測。

本實用新型針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種鋰電池容量測試裝置，包括電池夾具、電池充放電單元和上位機(jī)，電池充放電單元包括CPU、控制電路、電源、放電電阻和采樣器，所述電源和放電電阻都與控制電路連接，控制電路與CPU連接，所述電池夾具通過導(dǎo)線連接電池充放電單元的控制電路，采樣器的輸入端連接導(dǎo)線，采樣器的輸出端連接CPU，CPU連接到上位機(jī)。

電池夾具用于固定不同形體類型的電池，其夾持端用于夾持在被測電池的正負(fù)極上。CPU根據(jù)上位機(jī)的程序通過控制電路控制電源對電池充電或控制電池對放電電阻放電。采樣器采集電池的電流和電壓信息并發(fā)送到CPU，CPU將相關(guān)信息發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行處理。充放電過程只是在開始時需要人工設(shè)置，后續(xù)過程中不需要人工干預(yù)。

作為優(yōu)選，所述CPU通過RS-232通訊總線連接到上位機(jī)。

作為優(yōu)選，所述充放電單元包括過壓過流保護(hù)電路，所述過壓過流保護(hù)電路串接在控制電路與電池夾具之間，所述采樣器的輸入端連接在過壓過流保護(hù)電路與控制電路之間。

過壓過流保護(hù)電路在電池充放電過程中出現(xiàn)電壓過高或電流過大的情況時斷開連接電池的電路，保護(hù)電池和電池容量測試裝置。

作為優(yōu)選，鋰電池容量測試裝置還包括有報警單元，所述報警單元與充放電單元的CPU連接，過壓過流保護(hù)電路也與CPU連接。

當(dāng)過壓過流保護(hù)電路斷開電路之后，發(fā)送報警信號到CPU，CPU控制報警單元示警，提示測試人員及時排查故障。

所述電池夾具上設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接到充放電單元的CPU。

CPU通過溫度傳感器實時檢測電池溫度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池溫度過高時通過報警單元進(jìn)行示警。

基于前述的鋰電池容量測試裝置的一種鋰電池容量預(yù)測方法，包括以下步驟：

S01、從電池來料中取X個電池作為樣品電池，對每個樣品電池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)容量測試并記錄，第i個樣品電池的容量為Ci，1≤i≤X；

S02、將樣品電池充電至與來料電池相同的固定容量狀態(tài)，靜置至少半小時后，測量每個樣品電池的開路電壓OCV，第i個樣品電池的開路電壓為OCVi；

S03、根據(jù)Ci和OCVi兩組數(shù)據(jù)擬合得到電池容量C和固定容量狀態(tài)下電池開路電壓OCV的關(guān)系式；

S04、測試所有來料電池的開路電壓OCV，去除低壓自放電電池，得到所有正常電池OCV；