CN108896951A - 一种电池充放电测试中压接不良的检测方法及检测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池充放电测试中压接不良的检测方法及检测***，检测方法包括：启动电池充放电测试工艺，测量充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压；计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；对第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将加权差值与阈值进行比较；当加权差值大于阈值时，则判断电池压接不良，启动预设的压接不良保护措施。本发明通过对电池充放电测试中的电池极耳电压以及充放电设备的端口输出电压进行测量，并进行压接阻抗的计算与比较，能够更加准确地判断是否发生压接不良，以便及时启动压接不良保护措施。
Description
技术领域
本发明涉及电池充放电技术领域，具体涉及一种电池充放电测试中压接不良的检测方法及检测***。
背景技术
在锂电池充放电测试过程中，需要对电池极耳的电压做实时的测量和监控。电池荷电状态、工步跳转条件、电池内部缺陷等都需要基于实时和准确的电池电压采样才能做出判断。电压采样异常会导致被测电池的过充过放，引发热失控的安全隐患。
为放置电池电压采样异常，现有技术中，采用双电压采样电路来对电池的电压进行测量。在双电压采样电路中可以通过比较主通道采样电压与辅助通道采样电压之间的差值来判断线路压接情况。但是，在双电压采样电路中，充放电设备输出端口与每个电池夹具之间连接线的长度、材质的差异，电池夹具与电池极耳之间压接阻抗的差异等随机因素都严重影响了电池压接不良的判断，降低了的压接不良判断的准确度。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电池充放电测试中压接不良的检测方法及检测***，旨在解决现有技术中对于电池压接不良的判断不准确的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种电池充放电测试中压接不良的检测方法，其中，所述检测方法包括：
步骤A、启动电池充放电测试工艺，控制预设的双电压采样电路测量充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压；
步骤B、检测终端根据测量的端口输出电压以及电池极耳电压，计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；
步骤C、对所述第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将所述加权差值与预设的阈值进行比较；
步骤D、当所述加权差值大于所述阈值时，则判断电池压接不良，并启动预设的压接不良保护措施。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其中，所述方法还包括：
步骤E、当所述加权差值小于或者等于所述阈值时，则迭代计算平均压接阻抗，并更新观察窗，继续执行充放电测试。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其中，所述方法还包括：
步骤S1、预先将电池进入充放电设备，将电池的极耳与充放电设备的输出通道连接，并将所述双电压采样电路与电池极耳以及充放电设备的端口连接。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其中，所述双电压采样电路包括主通道与辅通道；
所述主通道通过两只并联的电压探针压接在电池极耳的不同位置处测量电池极耳电压；
所述辅通道与所述充放电设备的端口连接，以测量所述充放点设备的端口输出电压。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其中，所述方法还包括：
步骤S2、预先在所述检测终端中设置一阈值，所述阈值用于与加权差值进行比较，以判断出是否出现压接不良。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其中，所述步骤A包括：
步骤A1、当电池的极耳与充放电设备的输出通道连接后，启动计算机视觉辅助定位***对放置电池的托盘进行定位；
步骤A2、启动充放电测试工艺，控制充放电设备的压床下压接触电池极耳；
步骤A3、测量充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其中，所述步骤B包括：
步骤B1、检测终端根据测量的端口输出电压以及极耳电压，计算观察窗内第n次压接阻抗以及平均压接阻抗；
步骤B2、计算第n次压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值；
步骤B3、计算第n次压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值。
一种电池充放电测试中压接不良的检测***，其中，所述检测***包括：
用于对电池进行充放电测试的充放电设备；
用于测量所述充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压的双电压采样电路；
与所述双电压采样电路连接，且用于对测量的端口输出电压以及电池极耳电压进行计算，并判断是否压接不良的检测终端。
所述检测终端包括：
计算模块，用于根据测量的端口输出电压以及电池极耳电压，计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；
比较模块，用于对所述第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将所述加权差值与预设的阈值进行比较；
判断模块，当所述加权差值大于所述阈值时，则判断电池压接不良，并启动预设的压接不良保护措施。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测***，其中，所述双电压采样电路包括主通道与辅通道；
所述主通道通过两只并联的电压探针压接在电池极耳的不同位置处测量电池极耳电压；
所述辅通道与所述充放电设备的端口连接，以测量所述充放点设备的端口输出电压。
所述的电池充放电测试中压接不良的检测***，其中，所述电池的极耳与充放电设备的输出通道连接；所述双电压采样电路与电池极耳以及充放电设备的端口连接。
本发明的有益效果：本发明通过对电池充放电测试中的电池极耳电压以及充放电设备的端口输出电压进行测量，并进行压接阻抗的计算与比较，能够更加准确地判断是否发生压接不良，以便及时启动压接不良保护措施。
附图说明
图1是本发明电池充放电测试中压接不良的检测方法的较佳实施例的流程图。
图2是本发明电池充放电测试中压接不良的检测方法的具体应用时的流程图。
图3是本发明电池充放电测试中压接不良的检测***的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。
在锂电池充放电测试过程中，需要对电池极耳的电压做实时的测量和监控。电池荷电状态、工步跳转条件、电池内部缺陷等都需要基于实时和准确的电池电压采样才能做出判断。电压采样异常会导致被测电池的过充过放，引发热失控的安全隐患。为放置电池电压采样异常，现有技术中采用双电压采样电路对电压进行测量，但是现有技术中的双电压采样电路中难以准确地对于电池压接不良进行判断。为了解决上述问题，本发明提供了一种电池充放电测试中压接不良的检测方法，如图1所示，所述检测方法具体包括一下步骤：
步骤S100、启动电池充放电测试工艺，控制预设的双电压采样电路测量充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压；
步骤S200、检测终端根据测量的端口输出电压以及电池极耳电压，计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；
步骤S300、对所述第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将所述加权差值与预设的阈值进行比较；
步骤S400、当所述加权差值大于所述阈值时，则判断电池压接不良，并启动预设的压接不良保护措施。
本发明中采用双电压采样电路对电池的极耳电压以及充放电设备的端口输出电压进行测量，并根据测量出的极耳电压以及端口输出电压进行计算与分析，从而更加准确地判断出电池是否出现压接不良，提高判断准确率，以便及时启动压接不良保护措施。
具体实施时，本发明预先通过手动或者自动夹具将电池进入充放电设备，将电池的极耳与充放电设备的输出通道连接，并将双电压采样电路与电池的极耳以及充放电设备的端口连接，以便当电池执行充放电测试时测量电池的极耳电压以及充放电设备的端口输出电压。具体地，本实施例中的双电压采样电路包括有主通道与辅通道；所述主通道通过两只并联的电压探针压接在电池极耳的不同位置处测量电池极耳电压；所述辅通道与所述充放电设备的端口连接，以测量所述充放电设备的端口输出电压。由于电压探针采用的是多探针并联机构，可以有效增加探针与电池的极耳的接触面积。当任何一种探针与电池极耳正常压接，便可保证电压能够正常测量，有效降低电压探针压接不良的概率。
优选地，本实施例中的双电压采样电路中的主通道与辅通道上均设置有16位的ADC模数转换模块，经过该ADC模数转换模块的模数转换，将双电压采样电路中主通道与辅通道中的模数采样信号转换为数字信号，得到对应的电压。
进一步地，当电池极耳与充放电设备连接之后，所述充放电设备启动计算机视觉辅助定位***对放置电池的托盘进行精定位，然后启动充放电测试工艺，控制充放电设备的压床下压接触电池极耳，进而通过双电压采样电路对充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压进行测量。
当测量到充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压之后，与双电压采样电路连接的测试终端就会获取到所述端口输出电压以及极耳电压。检测终端根据测量的端口输出电压以及极耳电压，计算观察窗内第n次压接阻抗（瞬时压接阻抗）以及平均压接阻抗，所述第n次压接阻抗为：Rn= |Vo-Vm|/I，其中，Vo为充放电设备的端口输出电压，Vm为电池的极耳电压，I为充放电电流。所述平均压接阻抗为Ra=∑Rw/N，其中Rw=[Rn-w，Rn-w+1，Rn-w+2，…，Rn]，N为总共压接的次数。
进一步地，检测终端计算第n次压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值；以及计算第n次压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值。所述第一差值为Δ1=| Rn - Ra |，所述第二差值为Δ2=| Rn - Rv |，其中Rv为递归平均压接阻抗。
再进一步地，所述检测终端计算第一差值与第二差值的加权差值，所述加权差值为Δ = β*Δ1+ (1-β)*Δ2 ，其中β为权重。当计算完加权差值后，将所述加权差值与预先设置的阈值相比较，所述阈值为预先在所述检测终端中，用于与加权差值进行比较，以判断出是否出现压接不良。具体地，当所述加权差值大于所述阈值时，则判断电池压接不良，并启动预设的压接不良保护措施，并及时调整电池。而当所述加权差值小于或者等于所述阈值时，则迭代计算平均压接阻抗，并更新观察窗，继续执行充放电测试。
由此看来，本发明通过采用双电压采样电路同时对充放电设备的端口输出电压和电池的极耳电压进行测量，可以同时对夹具异常、接线异常和探针压接不良进行实时检测监控。并且本发明通过对端口输出电压与极耳电压进行计算，可将连接线材质与长度、夹具与极耳接触阻抗等随机因素量化，在比较双电压采样电路的主通道和辅助通道电压差时会减去线路损耗带来的压差，从而提高压接不良判断的准确性。
本发明还提供所述检测方法的具体应用的实施例，如图2所示，具体包括以下步骤：
步骤201、电池进入充放电设备。
步骤202、启动计算机视觉辅助定位***对托盘进行定位。
步骤203、控制压床下压接触电池的极耳。
步骤204、计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗。
步骤205、计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值；计算瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值，并计算加权差值。
步骤206、加权差值是否大于阈值。若是，则执行步骤207；若否，则执行步骤208。
步骤207、上报压接不良，启动保护措施。
步骤208、计算迭代n次压接的平均压接阻抗，继续执行充放电测试。
基于上述实施例，本发明还提供一种电池充放电测试中压接不良的检测***，如图3所示，所述检测***包括：用于对电池进行充放电测试的充放电设备301；用于测量所述充放电设备301的端口输出电压以及电池的极耳电压的双电压采样电路302；与所述双电压采样电路302连接，且用于对测量的端口输出电压以及电池极耳电压进行计算，并判断是否压接不良的检测终端303。所述电池的极耳与充放电设备301的输出通道连接；所述双电压采样电路302与电池极耳以及充放电设备301的端口连接。
较佳地，所述检测终端303包括：
计算模块，用于根据测量的端口输出电压以及电池极耳电压，计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；
比较模块，用于对所述第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将所述加权差值与预设的阈值进行比较；
判断模块，当所述加权差值大于所述阈值时，则判断电池压接不良，并启动预设的压接不良保护措施。
本实施例中的所述双电压采样电路302包括主通道与辅通道；所述主通道通过两只并联的电压探针压接在电池极耳的不同位置处测量电池极耳电压；所述辅通道与所述充放电设备的端口连接，以测量所述充放点设备的端口输出电压。
综上所述，本发明提供的一种电池充放电测试中压接不良的检测方法及检测***，检测方法包括：启动电池充放电测试工艺，测量充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压；计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；对第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将加权差值与阈值进行比较；当加权差值大于阈值时，则判断电池压接不良，启动压接不良保护措施。本发明通过对电池充放电测试中的电池极耳电压以及充放电设备的端口输出电压进行测量，并进行压接阻抗的计算与比较，能够更加准确地判断是否发生压接不良，以便及时启动压接不良保护措施。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池充放电测试中压接不良的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
步骤A、启动电池充放电测试工艺，控制预设的双电压采样电路测量充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压；
步骤B、检测终端根据测量的端口输出电压以及电池极耳电压，计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；
步骤C、对所述第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将所述加权差值与预设的阈值进行比较；
步骤D、当所述加权差值大于所述阈值时，则判断电池压接不良，并启动预设的压接不良保护措施。
2.根据权利要求1所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤E、当所述加权差值小于或者等于所述阈值时，则迭代计算平均压接阻抗，并更新观察窗，继续执行充放电测试。
3.根据权利要求1所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤S1、预先将电池进入充放电设备，将电池的极耳与充放电设备的输出通道连接，并将所述双电压采样电路与电池极耳以及充放电设备的端口连接。
4.根据权利要求3所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其特征在于，所述双电压采样电路包括主通道与辅通道；
所述主通道通过两只并联的电压探针压接在电池极耳的不同位置处测量电池极耳电压；
所述辅通道与所述充放电设备的端口连接，以测量所述充放点设备的端口输出电压。
5.根据权利要求1所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤S2、预先在所述检测终端中设置一阈值，所述阈值用于与加权差值进行比较，以判断出是否发生压接不良。
6.根据权利要求1所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其特征在于，所述步骤A包括：
步骤A1、当电池的极耳与充放电设备的输出通道连接后，启动计算机视觉辅助定位***对放置电池的托盘进行定位；
步骤A2、启动充放电测试工艺，控制充放电设备的压床下压接触电池极耳；
步骤A3、测量充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压。
7.根据权利要求1所述的电池充放电测试中压接不良的检测方法，其特征在于，所述步骤B包括：
步骤B1、检测终端根据测量的端口输出电压以及极耳电压，计算观察窗内第n次压接阻抗以及平均压接阻抗；
步骤B2、计算第n次压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值；
步骤B3、计算第n次压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值。
8.一种电池充放电测试中压接不良的检测***，其特征在于，所述检测***包括：
用于对电池进行充放电测试的充放电设备；
用于测量所述充放电设备的端口输出电压以及电池的极耳电压的双电压采样电路；
与所述双电压采样电路连接，且用于对测量的端口输出电压以及电池极耳电压进行计算，并判断是否压接不良的检测终端；
所述检测终端包括：
计算模块，用于根据测量的端口输出电压以及电池极耳电压，计算瞬时压接阻抗以及平均压接阻抗，并计算瞬时压接阻抗与平均压接阻抗的第一差值，以及瞬时压接阻抗与递归平均压接阻抗的第二差值；
比较模块，用于对所述第一差值与第二差值进行加权求和，获取加权差值，并将所述加权差值与预设的阈值进行比较；
判断模块，当所述加权差值大于所述阈值时，则判断电池压接不良，并启动预设的压接不良保护措施。
9.根据权利要求8所述的电池充放电测试中压接不良的检测***，其特征在于，所述双电压采样电路包括主通道与辅通道；
所述主通道通过两只并联的电压探针压接在电池极耳的不同位置处测量电池极耳电压；
所述辅通道与所述充放电设备的端口连接，以测量所述充放点设备的端口输出电压。
10.根据权利要求8所述的电池充放电测试中压接不良的检测***，其特征在于，所述电池的极耳与充放电设备的输出通道连接；所述双电压采样电路与电池极耳以及充放电设备的端口连接。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181127 |