CN108761342A - 一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，包括如下步骤：S1、通过数据采集***对蓄电池进行数据的采集；S2、终端接口与待测试的蓄电池相连接；S3、测出蓄电池的内阻r＝(E‑V)/I＝Δμ/I；S4、信号处理集成电路对数据信息进行多级滤波和多级放大，并由高精度的A/D转换芯片将模拟量转换为数字量，输入到MSP430F5529单片机中；本发明当数据不在预存的安全数据区间时，MSP430F5529单片机触发报警器报警，提醒检测人员注意，能够在蓄电池劣化早期及时发现性能劣化电池，避免由于出现蓄电池劣化积累、加剧，而导致严重直流***事故。测试时间短，且不会对蓄电池造成永久性损坏。

Description

一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法

技术领域

本发明属于蓄电池安全性测试技术领域，更具体地说，尤其涉及一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法。

背景技术

蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的电动车蓄电池等。

蓄电池在长时间使用的过程中，其中内阻、电流和电压都会产生变化，现有的蓄电池监测中，内阻、电流和电压是否符合要求，就不得而知。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，包括如下步骤：

S1、通过数据采集***对蓄电池进行数据的采集，该数据采集***由内阻测量仪、电压测量仪、电流测量仪、终端接口、信号处理集成电路、通信模块和显示模块构成；

S2、终端接口与待测试的蓄电池相连接，所述内阻测量仪、电压测量仪和电流测量仪采集的数据信息传递给信号处理集成电路；

S3、依据蓄电池国家标准，将符合试验条件的单节“额定容量”蓄电池以规定的放电率进行恒流放电，定时测量电压并绘制符合蓄电池国家标准的“放电特性曲线”，同时在“放电特性曲线”对应的蓄电池最大容量至最小容量范围内平均取10－20个容量点并使用内阻容量测试装置中的固定负载传感器使蓄电池处于“直流动态瞬间冲击放电状态下”，利用MSP430F5529单片机采集空/负载电压和放电电流检测信号，通过多字节浮点运算测出“直流动态内阻”，根据在容量的整个变化范围内蓄电池内阻和电流之间的对数关系，确定出直流动态瞬间冲击放电电流的“最佳值”为在规定的放电率对应的放电电流的1.8倍－2.2倍，并确定出放电回路的阻值即“固定负载”的阻值，此“最佳值”使蓄电池在对应所述“放电特性曲线”上的各容量点均产生一个足够大稳定的内阻r，同时产生一个足够大稳定的电压降Δμ，此时精确的测量蓄电池的电动势(E)、放电电压(V)及放电电流(I)，测出蓄电池的内阻r＝(E-V)/I＝Δμ/I；

S4、信号处理集成电路对数据信息进行多级滤波和多级放大，并由高精度的A/D转换芯片将模拟量转换为数字量，输入到MSP430F5529单片机中，然后经过MSP430F5529单片机的处理，显示在显示模块上，同时将数据存储进云服务平台和EEPROM存储器中；

S5、步骤S4中通信模块可以将数据传输给云服务平台，将数据与云服务平台中已经存储的步骤S3中测量的内阻r值进行对比，当数据不在预存的安全数据区间时，MSP430F5529单片机触发报警器报警。

优选的，所述内阻测量仪、电压测量仪和电流测量仪分别用于测量蓄电池的内阻、输出电压和输出电流。

优选的，所述内阻测量仪采用蓄电池瞬时放电法测试内阻，蓄电池挂接在充电机上，由充电机给直流负载供电，蓄电池处于浮充状态，实现对蓄电池瞬时放电法测试内阻。

优选的，所述蓄电池分为两组，每组利用大功率电阻作为放电负载，控制器分时控制两个固态继电器，完成瞬时放电操作，同时采用电压传感器和电流传感器采集每个蓄电池单体的放电前后的放电电压和放电电流。

优选的，当测试的内阻为内阻基准值的85-95％，同时测试的蓄电池高倍率大电流放电时的最小电压阀值为最小电压基准阀值的80-90％，则可以判定测试的蓄电池性能优异。

本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，信号处理集成电路对数据信息进行多级滤波和多级放大，并由高精度的A/D转换芯片将模拟量转换为数字量，输入到MSP430F5529单片机中，这样，数据信息接收的精度高，提高准确性；

另外，当数据不在预存的安全数据区间时，MSP430F5529单片机触发报警器报警，提醒检测人员注意，能够在蓄电池劣化早期及时发现性能劣化电池，避免由于出现蓄电池劣化积累、加剧，而导致严重直流***事故。

测试时间短、减少了工作量、确保了蓄电池的正常运行和良好性能，且不会对蓄电池造成永久性损坏。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，包括如下步骤：

S1、通过数据采集***对蓄电池进行数据的采集，该数据采集***由内阻测量仪、电压测量仪、电流测量仪、终端接口、信号处理集成电路、通信模块和显示模块构成；

S2、终端接口与待测试的蓄电池相连接，所述内阻测量仪、电压测量仪和电流测量仪采集的数据信息传递给信号处理集成电路；

S3、依据蓄电池国家标准，将符合试验条件的单节“额定容量”蓄电池以规定的放电率进行恒流放电，定时测量电压并绘制符合蓄电池国家标准的“放电特性曲线”，同时在“放电特性曲线”对应的蓄电池最大容量至最小容量范围内平均取10－20个容量点并使用内阻容量测试装置中的固定负载传感器使蓄电池处于“直流动态瞬间冲击放电状态下”，利用MSP430F5529单片机采集空/负载电压和放电电流检测信号，通过多字节浮点运算测出“直流动态内阻”，根据在容量的整个变化范围内蓄电池内阻和电流之间的对数关系，确定出直流动态瞬间冲击放电电流的“最佳值”为在规定的放电率对应的放电电流的1.8倍－2.2倍，并确定出放电回路的阻值即“固定负载”的阻值，此“最佳值”使蓄电池在对应所述“放电特性曲线”上的各容量点均产生一个足够大稳定的内阻r，同时产生一个足够大稳定的电压降Δμ，此时精确的测量蓄电池的电动势(E)、放电电压(V)及放电电流(I)，测出蓄电池的内阻r＝(E-V)/I＝Δμ/I；

S4、信号处理集成电路对数据信息进行多级滤波和多级放大，并由高精度的A/D转换芯片将模拟量转换为数字量，输入到MSP430F5529单片机中，然后经过MSP430F5529单片机的处理，显示在显示模块上，同时将数据存储进云服务平台和EEPROM存储器中；

S5、步骤S4中通信模块可以将数据传输给云服务平台，将数据与云服务平台中已经存储的步骤S3中测量的内阻r值进行对比，当数据不在预存的安全数据区间时，MSP430F5529单片机触发报警器报警。

所述内阻测量仪、电压测量仪和电流测量仪分别用于测量蓄电池的内阻、输出电压和输出电流。

所述内阻测量仪采用蓄电池瞬时放电法测试内阻，蓄电池挂接在充电机上，由充电机给直流负载供电，蓄电池处于浮充状态，实现对蓄电池瞬时放电法测试内阻。

所述蓄电池分为两组，每组利用大功率电阻作为放电负载，控制器分时控制两个固态继电器，完成瞬时放电操作，同时采用电压传感器和电流传感器采集每个蓄电池单体的放电前后的放电电压和放电电流。

当测试的内阻为内阻基准值的85-95％，同时测试的蓄电池高倍率大电流放电时的最小电压阀值为最小电压基准阀值的80-90％，则可以判定测试的蓄电池性能优异。

综上所述：本发明提供的一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，信号处理集成电路对数据信息进行多级滤波和多级放大，并由高精度的A/D转换芯片将模拟量转换为数字量，输入到MSP430F5529单片机中，这样，数据信息接收的精度高，提高准确性；

另外，当数据不在预存的安全数据区间时，MSP430F5529单片机触发报警器报警，提醒检测人员注意，能够在蓄电池劣化早期及时发现性能劣化电池，避免由于出现蓄电池劣化积累、加剧，而导致严重直流***事故。

测试时间短、减少了工作量、确保了蓄电池的正常运行和良好性能，且不会对蓄电池造成永久性损坏。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、通过数据采集***对蓄电池进行数据的采集，该数据采集***由内阻测量仪、电压测量仪、电流测量仪、终端接口、信号处理集成电路、通信模块和显示模块构成；

S2、终端接口与待测试的蓄电池相连接，所述内阻测量仪、电压测量仪和电流测量仪采集的数据信息传递给信号处理集成电路；

S3、依据蓄电池国家标准，将符合试验条件的单节“额定容量”蓄电池以规定的放电率进行恒流放电，定时测量电压并绘制符合蓄电池国家标准的“放电特性曲线”，同时在“放电特性曲线”对应的蓄电池最大容量至最小容量范围内平均取10－20个容量点并使用内阻容量测试装置中的固定负载传感器使蓄电池处于“直流动态瞬间冲击放电状态下”，利用MSP430F5529单片机采集空/负载电压和放电电流检测信号，通过多字节浮点运算测出“直流动态内阻”，根据在容量的整个变化范围内蓄电池内阻和电流之间的对数关系，确定出直流动态瞬间冲击放电电流的“最佳值”为在规定的放电率对应的放电电流的1.8倍－2.2倍，并确定出放电回路的阻值即“固定负载”的阻值，此“最佳值”使蓄电池在对应所述“放电特性曲线”上的各容量点均产生一个足够大稳定的内阻r，同时产生一个足够大稳定的电压降Δμ，此时精确的测量蓄电池的电动势(E)、放电电压(V)及放电电流(I)，测出蓄电池的内阻r＝(E-V)/I＝Δμ/I；

S4、信号处理集成电路对数据信息进行多级滤波和多级放大，并由高精度的A/D转换芯片将模拟量转换为数字量，输入到MSP430F5529单片机中，然后经过MSP430F5529单片机的处理，显示在显示模块上，同时将数据存储进云服务平台和EEPROM存储器中；

S5、步骤S4中通信模块可以将数据传输给云服务平台，将数据与云服务平台中已经存储的步骤S3中测量的内阻r值进行对比，当数据不在预存的安全数据区间时，MSP430F5529单片机触发报警器报警。

2.权利要求1所述的一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，其特征在于：所述内阻测量仪、电压测量仪和电流测量仪分别用于测量蓄电池的内阻、输出电压和输出电流。

3.权利要求1所述的一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，其特征在于：所述内阻测量仪采用蓄电池瞬时放电法测试内阻，蓄电池挂接在充电机上，由充电机给直流负载供电，蓄电池处于浮充状态，实现对蓄电池瞬时放电法测试内阻。

4.权利要求1所述的一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，其特征在于：所述蓄电池分为两组，每组利用大功率电阻作为放电负载，控制器分时控制两个固态继电器，完成瞬时放电操作，同时采用电压传感器和电流传感器采集每个蓄电池单体的放电前后的放电电压和放电电流。

5.权利要求1所述的一种新能源电动车蓄电池安全性测试方法，其特征在于：当测试的内阻为内阻基准值的85-95％，同时测试的蓄电池高倍率大电流放电时的最小电压阀值为最小电压基准阀值的80-90％，则可以判定测试的蓄电池性能优异。