CN109507603B - 一种动力电池外特性测试方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动力电池外特性测试方法及***，该***包括：上位机一端与动力电池连接，另一端与充放电设备的一端连接，用于实时读取动力电池的反馈值，并将反馈值转化成所述充放电设备的需求值，将需求值发送给充放电设备。充放电设备的另一端与三相电源连接，充放电设备的正极分别与动力电池的正极和功率分析仪连接，负极与动力电池的负极连接，用于基于需求值，对动力电池进行充放电。功率分析仪，用于采集充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得动力电池的外特性曲线。本发明提供的方案中，通过实时采集的反馈值，调整充放电设备的需求值对动力电池进行充放电实验，获取动力电池的外特性曲线，提高充放电测试的准确度。

Description

一种动力电池外特性测试方法及***

技术领域

本发明涉及测试技术领域，具体涉及一种动力电池外特性测试方法及***。

背景技术

随着科学技术的发展，汽车已经成为主要的交通运输工具之一，比如电动汽车。电动汽车中的驱动装置和其他辅机的能量来源是动力电池，因此，测试动力电池的外特性是电动汽车生产与研发最为重要的一部分。

目前对于动力电池的测试方法，主要是利用充放电设备以恒定的充放电电流和功率测试动力电池的外特性曲线。但是，动力电池在不同电压和荷电状态(State Of Charge，SOC)值下对应的最大充放电电流和功率都不一样。因此，以恒定的充放电电流和功率去测试动力电池获得的外特性曲线并不准确。

因此，现有的测试动力电池外特性的技术存在测试准确度低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种动力电池外特性测试方法及***，以解决现有的测试动力电池外特性的技术存在测试准确度低等问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种动力电池外特性测试***，所述***包括：上位机、充放电设备和功率分析仪；

所述上位机一端与动力电池连接，另一端与所述充放电设备的一端连接，用于实时读取所述动力电池的反馈值，并将所述反馈值转化成所述充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备，所述反馈值包含所述动力电池的最大允许充放电电流和功率；

所述充放电设备的另一端与三相电源连接，所述充放电设备的正极分别与所述动力电池的正极和所述功率分析仪连接，所述充放电设备的负极与所述动力电池的负极连接，用于基于所述需求值，对所述动力电池进行充放电；

所述功率分析仪，用于采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线。

可选的，所述上位机通过控制器局域网络CAN总线分别与所述动力电池、所述充放电设备连接。

可选的，所述充放电设备通过充放电高压线分别与所述动力电池、功率分析仪和三相电源连接。

可选的，所述上位机包括：处理器和双通道CAN通讯卡；

处理器，用于接收所述双通道CAN通讯卡发送的所述反馈值，将所述反馈值转化成所述需求值，将所述需求值发送给所述双通道CAN通讯卡；

双通道CAN通讯卡，一端与动力电池连接，另一端与所述充放电设备连接，用于实时读取所述动力电池的所述反馈值，将所述反馈值发送给所述处理器，接收所述处理器发送的所述需求值，并将所述需求值发送给所述充放电设备。

可选的，所述***还包括：

存储器，与所述上位机连接，用于存储所述上位机实时读取的所述动力电池的包含最大允许充放电电流和功率的反馈值。

本发明实施例第二方面公开了一种动力电池外特性测试方法，适用于本发明实施例第一方面公开的所述动力电池外特性测试***，所述方法包括：

利用上位机实时读取动力电池的反馈值，并将所述反馈值转化成充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备，所述反馈值包含所述动力电池的最大允许充放电电流和功率；

基于所述需求值，使用所述充放电设备对所述动力电池进行充放电；

利用功率分析仪采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线。

可选的，所述利用上位机实时读取动力电池的反馈值之后，还包括：

存储所述上位机实时读取的所述动力电池的包含最大允许充放电电流和功率的反馈值

基于上述本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试方法及***，该***包括：上位机一端与动力电池连接，另一端与充放电设备的一端连接，用于实时读取动力电池的反馈值，并将反馈值转化成所述充放电设备的需求值，将需求值发送给充放电设备。充放电设备的另一端与三相电源连接，充放电设备的正极分别与动力电池的正极和功率分析仪连接，负极与动力电池的负极连接，用于基于需求值，对动力电池进行充放电。功率分析仪，用于采集充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得动力电池的外特性曲线。本发明提供的方案中，通过实时采集的反馈值，调整充放电设备的需求值对动力电池进行充放电实验，获取动力电池的外特性曲线，提高充放电测试的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试***的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试***的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试***的结构框图；

图4为本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由背景技术可知，目前对于动力电池的测试方法，主要是利用充放电设备以恒定的充放电电流和功率测试动力电池的外特性曲线。但是，动力电池在不同电压和荷电状态(State Of Charge，SOC)值下对应的最大充放电电流和功率都不一样。因此，以恒定的充放电电流和功率去测试动力电池获得的外特性曲线并不准确。

因此，本发明实施例提供了一种动力电池外特性测试方法及***，该***包括：上位机、充放电设备和功率分析仪。上位机一端与动力电池连接，另一端与充放电设备的一端连接。充放电设备的另一端与三相电源连接，充放电设备的正极分别与动力电池的正极和功率分析仪连接，负极与动力电池的负极连接。通过上位机实时采集动力电池的反馈值，将反馈值转化成为充放电设备的需求值，将需求值发送给充放电设备。基于需求值，使用充放电设备对动力电池进行充放电。利用功率分析仪采集充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得动力电池的外特性曲线，提高充放电测试的准确度。

参考图1，示出了本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试***的结构框图，所述***包括：上位机101、充放电设备102、功率分析仪103、三相电源104和动力电池105。

所述上位机101一端与动力电池105连接，另一端与所述充放电设备102的一端连接，用于实时读取所述动力电池105的反馈值，并将所述反馈值转化成所述充放电设备102的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备102，所述反馈值包含所述动力电池105的最大允许充放电电流和功率。

在具体实现的过程中，所述反馈值包含所述动力电池105的最大允许充放电电流和功率。所述需求值用于指示所述充放电设备102对所述动力电池105进行充放电实验。所述需求值与所述反馈值之间具有一定的对应关系，也就是说，所述需求值由上位机101基于采集到的所述反馈值确定。

需要说明的是，所述上位机101通过控制器局域网络CAN(Controller AreaNetwork，CAN)总线从所述动力电池105的电池管理***(Battery Management System，BMS)中读取所述反馈值。

所述充放电设备102的另一端与三相电源104连接，所述充放电设备102的正极分别与所述动力电池105的正极和所述功率分析仪103连接，所述充放电设备102的负极与所述动力电池105的负极连接，用于基于所述需求值，对所述动力电池105进行充放电。

在具体实现的过程中，使用所述充放电设备102对所述动力电池105进行充放电实验，将所述动力电池105的SOC从100％放电到预设的SOC最低值，再从所述预设的SOC最低值充电到100％。

需要说明的是，为所述动力电池105充放电的顺序不仅包括先放电再充电，也可以是先将所述动力电池105从所述预设的SOC最低值充电到100％，再从100％放电到预设的SOC最低值。

所述功率分析仪103，用于采集所述充放电设备102的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池105的外特性曲线。

在具体实现的过程中，所述功率分析仪103借助电流互感器测量所述充放电电流，所述功率分析仪103直接测量所述电压，所述功率为所述电流乘于所述电压获得。

需要说明的是，动力电池外特性是指动力电池在不同电压或者SOC情况下的最大充放电功率。

优选的，所述上位机101通过CAN总线分别与所述动力电池105、所述充放电设备102连接。

优选的，所述充放电设备102通过充放电高压线分别与所述动力电池105、功率分析仪103和三相电源104连接。

在本发明实施例中，通过上位机实时采集动力电池的反馈值，将所述反馈值转化成为充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备。基于所述需求值，使用所述充放电设备对所述动力电池进行充放电。利用功率分析仪采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线，提高充放电测试的准确度。

参考图2，示出了本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试***的结构框图，所述上位机101包括：处理器1011和双通道CAN通讯卡1012。

处理器1011，用于接收所述双通道CAN通讯卡1012发送的所述反馈值，将所述反馈值转化成所述需求值，将所述需求值发送给所述双通道CAN通讯卡1012。

双通道CAN通讯卡1012，一端与动力电池105连接，另一端与所述充放电设备连接102，用于实时读取所述动力电池105的所述反馈值，将所述反馈值发送给所述处理器1011，接收所述处理器1011发送的所述需求值，并将所述需求值发送给所述充放电设备102。

在本发明实施例中，通过上位机实时采集动力电池的反馈值，将所述反馈值转化成为充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备。基于所述需求值，使用所述充放电设备对所述动力电池进行充放电。利用功率分析仪采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线，提高充放电测试的准确度。

参考图3，示出了本发明实施例提供的一种动力电池外特性测试***的结构框图，所述***还包括：

存储器106，与所述上位机101连接，用于存储所述上位机101实时读取的所述动力电池105的包含最大允许充放电电流和功率的反馈值。

在本发明实施例中，通过上位机实时采集动力电池的反馈值，将所述反馈值转化成为充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备。基于所述需求值，使用所述充放电设备对所述动力电池进行充放电。利用功率分析仪采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线，提高充放电测试的准确度。

与上述本发明实施例图1提供的一种动力电池外特性测试***相对应，参考图4，本发明实施例还提供了一种动力电池外特性测试方法的流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤S401：利用上位机实时读取动力电池的反馈值，并将所述反馈值转化成充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备。

在具体实现步骤S401的过程中，所述反馈值包含所述动力电池的最大允许充放电电流和功率。所述需求值用于指示所述充放电设备对所述动力电池进行充放电实验。

需要说明的是，所述上位机通过络CAN总线从所述动力电池的BMS中读取所述反馈值。

优选的，利用上位机实时读取动力电池的反馈值之后，存储所述上位机实时读取的所述动力电池的包含最大允许充放电电流和功率的反馈值。

步骤S402：基于所述需求值，使用所述充放电设备对所述动力电池进行充放电。

在具体实现步骤S402的过程中，使用所述充放电设备对所述动力电池进行充放电实验，将所述动力电池的SOC从100％放电到预设的SOC最低值，再从所述预设的SOC最低值充电到100％。

需要说明的是，为所述动力电池充放电的顺序不仅包括先放电再充电，也可以是先将所述动力电池从所述预设的SOC最低值充电到100％，再从100％放电到预设的SOC最低值。

步骤S403：利用功率分析仪采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线。

在具体实现步骤S403的过程中，所述功率分析仪借助电流互感器测量所述充放电电流，所述功率分析仪直接测量所述电压，所述功率为所述电流乘于所述电压获得。

需要说明的是，动力电池外特性是指动力电池在不同电压或者SOC情况下的最大充放电功率。

综上所述，本发明提供了一种动力电池外特性测试方法及***，该***包括：上位机一端与动力电池连接，另一端与充放电设备的一端连接，用于实时读取动力电池的反馈值，并将反馈值转化成所述充放电设备的需求值，将需求值发送给充放电设备。充放电设备的另一端与三相电源连接，充放电设备的正极分别与动力电池的正极和功率分析仪连接，负极与动力电池的负极连接，用于基于需求值，对动力电池进行充放电。功率分析仪，用于采集充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得动力电池的外特性曲线。本发明提供的方案中，通过实时采集的反馈值，调整充放电设备的需求值对动力电池进行充放电实验，获取动力电池的外特性曲线，提高充放电测试的准确度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***或***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的***及***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种动力电池外特性测试***，其特征在于，所述***包括：上位机、充放电设备和功率分析仪；

所述上位机一端与动力电池连接，另一端与所述充放电设备的一端连接，用于实时读取所述动力电池的反馈值，并基于预先设定的对应关系，将所述反馈值转化成所述充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备，其中，所述反馈值包含所述动力电池的最大允许充放电电流和功率，所述对应关系包括所述反馈值与所述充放电设备的需求值的对应关系；

所述充放电设备的另一端与三相电源连接，所述充放电设备的正极分别与所述动力电池的正极和所述功率分析仪连接，所述充放电设备的负极与所述动力电池的负极连接，用于基于所述需求值，对所述动力电池进行充放电；

所述功率分析仪，用于采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线；

其中，所述上位机包括：处理器和双通道CAN通讯卡；

处理器，用于接收所述双通道CAN通讯卡发送的所述反馈值，将所述反馈值转化成所述需求值，将所述需求值发送给所述双通道CAN通讯卡；

双通道CAN通讯卡，一端与动力电池连接，另一端与所述充放电设备连接，用于实时读取所述动力电池的所述反馈值，将所述反馈值发送给所述处理器，接收所述处理器发送的所述需求值，并将所述需求值发送给所述充放电设备。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述上位机通过控制器局域网络CAN总线分别与所述动力电池、所述充放电设备连接。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述充放电设备通过充放电高压线分别与所述动力电池、功率分析仪和三相电源连接。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：

存储器，与所述上位机连接，用于存储所述上位机实时读取的所述动力电池的包含最大允许充放电电流和功率的反馈值。

5.一种动力电池外特性测试方法，其特征在于，适用于权利要求1-4中任一项所述的动力电池外特性测试***，所述方法包括：

利用上位机实时读取动力电池的反馈值，并基于预设设定的对应关系，将所述反馈值转化成充放电设备的需求值，将所述需求值发送给所述充放电设备，其中，所述反馈值包含所述动力电池的最大允许充放电电流和功率，所述对应关系包括所述反馈值与所述充放电设备的需求值的对应关系；

基于所述需求值，使用所述充放电设备对所述动力电池进行充放电；

利用功率分析仪采集所述充放电设备的充放电电流、电压和功率，直至获得所述动力电池的外特性曲线；

其中，所述上位机包括：处理器和双通道CAN通讯卡；

处理器，用于接收所述双通道CAN通讯卡发送的所述反馈值，将所述反馈值转化成所述需求值，将所述需求值发送给所述双通道CAN通讯卡；

双通道CAN通讯卡，一端与动力电池连接，另一端与所述充放电设备连接，用于实时读取所述动力电池的所述反馈值，将所述反馈值发送给所述处理器，接收所述处理器发送的所述需求值，并将所述需求值发送给所述充放电设备。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用上位机实时读取动力电池的反馈值之后，还包括：

存储所述上位机实时读取的所述动力电池的包含最大允许充放电电流和功率的反馈值。

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