电池组的测试装置的制作方法

1.本实用新型主要涉及电池测试领域，尤其涉及一种电池组的测试装置。


背景技术：

2.在能源危机不断加深，环境问题日益凸显的压力下，新能源汽车以其低碳、节能、环保的特点，在近年来得到了快速发展。
3.电池作为电动汽车的能量单元和关键部件，直接影响着电动汽车性能。而电池在充放电过程中会产生较大热量，这些热量的累积以及在电池内部差异分布严重影响锂离子动力电池的性能、安全和寿命。因此对于电池发热量的测量和探索对电池热管理的开发具有重要意义。
4.在电池热管理开发的过程中，发热量是非常重要的输入信息。目前行业内通常通过电池内阻估算对于电池发热量或者依靠加速绝热量热仪进行测试。但内阻随充放电倍率、温度、soc(state of charge，电池荷电量)值影响较大，难以确定合适值。而加速绝热量热仪不能测点电池某一具体温度的发热量，且设备费用较高，只能测试数量较少的电池，而目前电池的应用以成组形式应用在汽车中，而成组以后的电池和电池单体发热量还有一定差别。在此基础上，现有的一些电池热量的测试方式，对安全性也没有充分考虑。由此，领域内尚需要一种简单、快速、准确且安全的测试方法来测定电池组发热量。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是提供一种电池组的测试装置，可以方便、准确且安全地测试电池组包括发热量在内的性能参数。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池组的测试装置，适于测试电池组的包括发热量在内的性能参数，包括：
7.液冷板，位于所述电池组的下方，所述液冷板中具有冷却液；
8.冷却液循环系统，包括冷水机和管路，所述管路的两端分别连接所述液冷板和所述冷水机，以形成所述冷却液的循环回路；
9.绝热装置，所述绝热装置中放置所述电池组和所述液冷板；
10.充放电设备，与所述电池组相连，以对所述电池组充放电；以及
11.多个温度传感器，所述多个温度传感器中的至少一部分位于所述液冷板的进出口或所述冷水机的进出口。
12.在本实用新型的一实施例中，所述测试装置还包括导热层，所述导热层为导热胶或导热垫，所述导热层位于所述液冷板和所述电池组之间。
13.在本实用新型的一实施例中，所述液冷板的平面度在0～0.5mm之间。
14.在本实用新型的一实施例中，所述冷却液为乙二醇水溶液。
15.在本实用新型的一实施例中，所述绝热装置为保温箱或高低温试验箱、或所述保温箱和所述高低温试验箱的组合。
16.在本实用新型的一实施例中，当所述绝热装置为所述保温箱和所述高低温试验箱的组合时，所述高低温试验箱中放置所述保温箱，且所述保温箱中放置所述电池组和所述液冷板。
17.在本实用新型的一实施例中，所述充放电设备通过动力线与所述电池组相连。
18.在本实用新型的一实施例中，所述多个温度传感器中的一部分还位于所述电池组的外表面。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型的电池组测试装置在进行电池组测试时简单快捷，无需复杂设备，可测试不同温度、不同倍率和不同soc下的电池组发热量，提高了测试效率并降低了测试成本，同时也能保证测试过程中电池的安全性。
附图说明
20.包括附图是为提供对本技术进一步的理解，它们被收录并构成本技术的一部分，附图示出了本技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：
21.图1是本实用新型一实施例的一种电池组的测试装置的示意图。
具体实施方式
22.为了更清楚地说明本技术的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
23.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
24.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
25.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
26.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
27.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
28.应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。
29.参照图1，本实用新型的一实施例提出了一种电池组的测试装置10，主要包括液冷板11、冷却液循环系统12、绝热装置13、充放电设备14和多个温度传感器15。测试装置10可以方便、准确且安全地测试电池组100包括发热量在内的性能参数。下面根据图1，对测试装置10做出说明。
30.首先，根据图1所示，测试装置10包括液冷板11，位于电池组100的下方，液冷板11中具有冷却液。而电池组100连接充放电设备14，该充放电14可以对电池组100充放电。在充放电过程中，液冷板11与电池组100实时接触发生热传递，对该液冷板11中的冷却液所反映的温度变化进行测量，从而可以根据测量的结果计算并得出电池组100在充放电过程中的发热量。
31.示例性的，在如图1所示的实施例中，充放电设备14通过动力线16与电池组100相连。在图1中，动力线16用两条虚线表示，代表了两条独立的线缆分别连接电池组100的正极和负极。
32.进一步具体的，冷却液循环系统12包括冷水机121和管路122，管路122的两端分别连接液冷板11和冷水机121，以形成冷却液的循环回路，特别的，管路在图1所示的实施例中，也是用两条线标识，代表了两条独立的管路分别连接冷水机121和液冷板11的两端，提供了在冷却液循环系统12中的冷却液通路。
33.示例性的，在本实用新型的一些实施例中，液冷板的平面度在0～0.5mm之间，从而可以保证电池组100和液冷板11之间尽可能实现完全地热传递。另外，在本实用新型的一些实施例中，液冷板11中的冷却液为乙二醇水溶液，从而更好的通过冷却液的温度差实现更
精确的测试效果。
34.需要说明的是，在本实用新型的一些其他的电池组的测试装置的实施例中，测试装置还具有导热层(图1未示)，该导热层可以补充放置在如图1示出的液冷板11和电池组100之间，导热层的材质可以是导热胶或导热垫，从而辅助液冷板11和电池组100之间的热传递，使得测试效果更好，液冷板中的冷却液对电池组100温度变化反映地更准确。
35.继续参考图1，绝热装置13包围了电池组100和液冷板11，从而为电池组100的测试提供恒温的测试环境。在如图1所示的实施例中，绝热装置13实际为高低温试验箱131和保温箱132的组合，也即在高低温试验箱131中放置保温箱132，而在保温箱132中放置电池组100和液冷板11，从而可以更好的保证电池组100在测试过程中不与外界环境再进行热交换，以实现更准确的测试效果。
36.可以理解的是，在本实用新型的一些实施例中，根据电池组测试的实际需求不同，电池组的测试装置可以仅具有保温箱132或者仅具有高低温试验箱131，本实用新型不对此做出限制。
37.在如图1所示的实施例中，由于电池组100需要与充放电设备14相连，而液冷板11的两端也连接有冷却液循环系统12中的管路122，因此，绝热装置13的外壁上需要开设有线路孔和管路孔，以分别供动力线16和管路122通过。特别地，当绝热装置13为如图1所示的高低温试验箱131和保温箱132的组合时，在高低温试验箱131和保温箱132的外壁上均开设有线路孔和管路口。而由于图1仅为测试装置10中各主要结构的连接关系，因此隐去了该线路孔和管路口。
38.在以上结构的基础上，测试装置10还包括多个温度传感器15，多个温度传感器15中的一部分位于冷水机121的进出口所在的位置，从而可以在电池组100的充放电过程中获得冷却液温度的变化。
39.进一步的，还有些温度传感器15位于电池组100上，从而可以对电池组100表面的温度做实时的监控。特别的，为了使电池组100在测试过程中不再与环境发生热交换以免影响测试的准确性，在测试的准备阶段，先使得电池组100与保温箱132内的环境温度一致，此时也需要电池组100外表面上的温度传感器15所获取的电池组100外表面的温度值。另一方面，在测试过程中，通过获取电池组100外表面上的温度，还可以进一步计算除了电池发热量之外的其他性能参数，如电池的热阻等等。
40.可以理解的是，本实用新型中的温度传感器的个数、排布方式和排布位置不以图1示出的为限。例如，在本实用新型的一些实施例中，温度传感器15在电池组100的外表面可以是不均匀排布的或者在某些位置上具有集中排布的特征。另外，温度传感器15还可以排布在液冷板11与管路122的连接处，也可以起到检测冷却液温度变化的作用。
41.为了进一步理解本实用新型如图1所示的电池组的测试装置10的结构，下面对于该测试装置10的使用方法做出简单的说明。
42.步骤1：在电池组100的表面布置温度传感器15，对电池组100表面的温度进行检测，其中，为了获得更准确的试验结果，尽量避开电池组100的主正极柱和主负极柱所在位置。
43.步骤2：在液冷板11与电池组100的底部分别粘导热胶或导热垫，然后使电池组100与液冷板11接触且相互固定。
44.步骤3：通过动力线16将电池组100和充放电设备14连接。
45.步骤4：通过管路122将液冷板11和冷水机121连接，在液冷板11的进出口(即液冷板11与管路122之间的连接处)或者冷水机121的进出口布置温度传感器15(在图1所示的实施例中，温度传感器15布置在了冷水机121进出口所在处)。
46.步骤5：对电池组100通过充放电设备14进行充放电，调整电池组100的soc值至测试所需的目标soc值。
47.步骤6：将电池组100连同与其相互固定在一起的液冷板11一并放入高低温试验箱131内，待电池组100的温度到达高低温试验箱131的测试所需的设定温度后(可以通过位于电池组100表面上的温度传感器15实时检测并确认是否到达该设定温度)，再调整保温箱132对电池组100进行完全的绝热处理。
48.步骤7：以一定充放电倍率(一般≥0.3c)对电池组100恒流充电10s，再以相同充放电倍率恒流放电10s，重复该恒流充放电循环，同时开启冷水机121使得冷却液循环系统12工作，调节冷水机121进出口流量和温度(这里的温度可由冷水机121上的温度传感器15进行检测)直到电池组100的温度不再变化(例如，温度变化率小于0.5℃/30min)，试验停止，记录试验过程中冷水机121进出口的流量(可以通过流量测试仪获得，图1中未示)和温度变化(可通过冷水机121上的温度传感器15获得)。
49.在完成上述操作后，当需要测试电池组100的发热量时，可以利用公式q＝c
·m·
δt，其中：c为冷却液比热，kj/(kg
·
k)；m为冷却液的质量流量，kg/s；δt冷水机121的进出口温差，k。从而可以等效计算出电池组100在特定温度(可由电池组100表面上的温度传感器15获得)、特定充放电倍率和特定soc下的发热功率。在此基础上，也可以根据如图1所示的电池组的测试装置10完成电池组100的其他性能参数的测试。
50.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述实用新型披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
51.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
52.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
53.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的
方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
54.虽然本技术已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，在没有脱离本技术精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本技术的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本技术的权利要求书的范围内。