一种锂电池低温加热测试装置及方法与流程

本发明涉及电动托盘车，尤其涉及一种锂电池低温加热测试装置及方法。

背景技术：

1、经济型电动托盘车因其体积小巧、轻量化设计以及操作简便性，在各类物流、仓储及运输领域中得到了广泛应用。在电气系统设计中，为适应冷库等低温工作环境，锂电池采用电加热的设计方案。锂电池低温电加热功能作为破解这一行业痛点的核心技术路径，其功能设计的合理性、运行可靠性与工况适配性，直接决定了电池系统在全温域下的安全表现与使用体验。

2、目前，设计人员通常只能在常温环境下通过参数设置模拟测试锂电池低温加热功能，无法提供锂电池加热的相关准确数据，也不能充分验证系统设计的合理性。具体而言，现有技术存在以下不足：一是无法在真实的持续低温环境中对锂电池加热功能进行全流程测试；二是温度数据、电信号数据与bms状态数据无法同步采集，导致数据关联性差；三是缺乏对低温静置-仅加热-边加热边充电-仅充电全工况闭环测试的能力。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂电池低温加热测试装置及方法，完整模拟了车辆寒区使用及冷库充电等真实工况。

2、本发明提出的一种锂电池低温加热测试装置，包括：

3、锂电池组，具有bms、温度传感器和加热模块；

4、充电机，连接锂电池组并受bms控制供电；

5、试验箱，内置锂电池组和充电机以提供低温；

6、上位机，经can总线连接锂电池组以配置bms；

7、电池组监控系统，经can总线连接锂电池组和充电机以采集数据；

8、锂电池组与充电机间的线束从试验箱引出，can总线接入上位机和电池组监控系统。

9、进一步地，所述锂电池组还包括电流传感器、加热继电器和充电继电器，所述bms通过温度传感器感知电芯温度，并根据温度状态控制所述加热继电器和充电继电器的通断，以切换加热、充电或边加热边充电的工作模式。

10、进一步地，还包括钳流表，所述钳流表串接于所述充电机与所述加热模块之间的线路上，用于检测加热供电电流值。

11、进一步地，所述can总线的两端分别匹配有预设标准终端电阻，以保障通讯信号完整性。

12、进一步地，所述试验箱的出线孔处的线束设置有密封隔热处理结构，用于维持试验箱内部温场密闭性。

13、一种测试方法，包括以下步骤：

14、将放空的锂电池组与充电机连接后置于试验箱内，并将can线分别与上位机和电池组监控系统连接；

15、将试验箱调节至低温禁充阈值并静置，使锂电池组与充电机温度稳定；

16、启动充电，当锂电池组温度处于低温禁充阈值以下时，bms控制充电机仅对加热模块供电，充电电流为0；

17、当锂电池组温度升至低温恢复阈值时，bms控制充电机对锂电池组边充电边加热；

18、当锂电池组温度升至加热停止阈值时，bms控制充电机停止加热并仅充电至满电；

19、通过电池组监控系统和上位机分析各阶段实时数据，验证加热启停温度阈值、加热能耗和充电电流的合理性。

20、进一步地，所述低温禁充阈值为d，所述静置时间为a小时，以使电池组和充电机温度稳定维持d。

21、进一步地，所述加热停止阈值为b，当温度升至b时，bms仅发送充电指令，加热继电器触点断开，停止加热；

22、所述低温恢复阈值为c，当温度升至c时，bms发出充电加热指令，充电继电器吸合，同时加热继电器保持吸合。

23、进一步地，在仅加热阶段，通过电池组监控系统接收通讯协议中的充电连接和低温禁充标识位，验证锂电池组处于禁充状态；

24、在边加热边充电阶段，通过电池组监控系统接收充电连接和正在加热标识位以及充电机的正在充电标识位，验证复合工作状态；

25、在仅充电阶段，通过电池组监控系统接收充电连接报文和充电机的正在充电标识位，验证纯充电状态。

26、进一步地，通过钳流表检测加热模块的供电电流，所述钳流表串接于所述充电机与所述加热模块之间的线路上；

27、在边加热边充电阶段，充电电流为8a～9a，充电机处于低温限流状态，充电电流小于充电机的额定充电电流15a。

28、本发明提供的一种锂电池低温加热测试装置及方法的优点在于：突破了传统的在常温环境下通过参数设置模拟测试锂电池低温加热功能的局限，通过在试验箱内整体放置锂电池组和充电机，支持持续低温环境中车载充电机向锂电池充电的工作状态测试，实现了低温静置-仅加热-边加热边充电-仅充电全流程闭环测试，完整模拟了车辆寒区使用及冷库充电等真实工况。

1.一种锂电池低温加热测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锂电池组（1）还包括电流传感器（12）、加热继电器（14）和充电继电器（16），所述bms通过温度传感器（13）感知电芯温度，并根据温度状态控制所述加热继电器（14）和充电继电器（16）的通断，以切换加热、充电或边加热边充电的工作模式。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括钳流表（6），所述钳流表（6）串接于所述充电机（3）与所述加热模块（15）之间的线路上，用于检测加热供电电流值。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述can总线的两端分别匹配有预设标准终端电阻，以保障通讯信号完整性。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试验箱（4）的出线孔处的线束设置有密封隔热处理结构，用于维持试验箱内部温场密闭性。

6.一种采用如权利要求1至5中任一项所述装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述低温禁充阈值为d，所述静置时间为a小时，以使电池组和充电机温度稳定维持d。

8.根据权利要求6所述的锂电池低温加热测试方法，其特征在于，所述加热停止阈值为b，当温度升至b时，bms仅发送充电指令，加热继电器触点断开，停止加热；

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在仅加热阶段，通过电池组监控系统（2）接收通讯协议中的充电连接和低温禁充标识位，验证锂电池组（1）处于禁充状态；

10.根据权利要求6所述的锂电池低温加热测试方法，其特征在于，通过钳流表（6）检测加热模块的供电电流，所述钳流表（6）串接于所述充电机（3）与所述加热模块（15）之间的线路上；