一种模组电池深度过放电测试系统以及方法与流程

1.本技术涉及电池检测技术领域，尤其是涉及一种模组电池深度过放电测试系统以及方法。


背景技术：

2.目前锂电池广泛应用于新能源汽车领域，电池是电动汽车的三大核心零部件之一，也是电动汽车的动力源泉。因此对电池的安全测试至关重要，主要安全测试有充电或过放电测试。
3.关于过放电测试，目前过放电试验按照如下进行：a)单体蓄电池或者模组按照企业提供的充电方法充电或者按照相应测试标准规定的方法充电；b)单体蓄电池或者模组以1i1(a)(i1＝标称容量)电流放电90min。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为有如下缺陷，现有过放电测试方法只能根据充放电设备自身设定电压范围作过放电，其测试的范围较为有限。


技术实现要素：

5.为了通过对电池深度放电，模拟电池在实际使过程中的过放操作，最大程度模拟电池的使用场景,实现电池的性能检测，本技术提供一种模组电池深度过放电测试系统以及方法。
6.第一方面，本技术提供一种模组电池深度过放电测试系统，采用如下的技术方案：锂电池模组，用于进行充电、过放电的测试；充放电管理模块，用于输出充电控制信号或放电控制信号；能量回馈双向电源模块，一端耦接于外部充电设备以放电于外部充电设备从而回馈多余电量于电网或接收外部充电设备的充电，另一端耦接于锂电池模组以对锂电池模组进行充电、过放电的测试；充放电受控模块，两端分别耦接于锂电池模组以及充放电管理模块以接收充电控制信号并响应于充电控制信号控制能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行充电测试，或接收放电控制信号并响应于放电控制信号控制能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行过放电的测试；电源供电模块，用于供电于充放电管理模块以及充放电受控模块。
7.通过采用上述技术方案，结合充放电管理模块、充放电受控模块以及能量回馈双向电源模块可以根据需要对锂电池模组作过放测试，从而最大程度模拟电池的使用场景，实现电池的性能测试。
8.可选的，充放电管理模块包括：主控模块，用于输出主控信号；充电管理模块，耦接于主控模块以接收主控信号并输出充电控制信号至充放电受控模块；
放电管理模块，耦接于主控模块以接收主控信号并输出放电控制信号至充放电受控模块。
9.通过采用上述技术方案，具体公开了充放电管理模块的硬件构架，通过主控模块可以有效单独管控充电管理模块，从而实现对充放电受控模块是否充电的管控，另外主控模块也可以有效单独管控放电管理模块，从而实现对充放电受控模块是否放电的管控。
10.可选的，充放电受控模块包括：充电受控模块，耦接于充电管理模块以接收充电控制信号并响应于充电控制信号控制能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行充电测试；放电受控模块，耦接于放电管理模块以接收放电控制信号并响应于放电控制信号控制能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行过放电的测试。
11.通过采用上述技术方案，具体公开了充放电受控模块的硬件结构，通过充电受控模块的设置方便了充电管理模块通过能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行充电测试的单独管控，同样的，通过放电受控模块方便了放电管理模块通过能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行放电测试的单独管控。
12.可选的，一种模组电池深度过放电测试系统还包括：第一预充电模块，受控于主控模块且耦接于充电管理模块以对充电管理模块进行充电，保持充电管理模块前后端的电压差小于预设电压；第一电压检测模块，用于检测充电管理模块前后端的电压差；当主控模块输出用于管控充电管理模块的主控信号时，断开充电管理模块、放电管理模块，并启动第一电压检测模块检测充电管理模块前后端的电压差；若第一电压检测模块所检测充电管理模块前后端的电压差超过第一预设电压差，则第一预充电模块接收主控信号并响应于主控信号以对充电管理模块进行充电，保持充电管理模块前后端的电压差小于预设电压差。
13.通过采用上述技术方案，充分考虑到在要对锂电池模组进行充电测试时，在切换到充电状态时，需要考虑在这个过程中消峰的存在，此时通过第一预充电模块以及第一电压检测模块的设置可以有效确定消峰的时机，从而避免由于电池充电切换过程中所产生消峰的影响。
14.可选的，一种模组电池深度过放电测试系统还包括：第二预充电模块，受控于主控模块且耦接于放电管理模块以对放电管理模块进行充电，保持放电管理模块前后端的电压差小于预设电压；第二电压检测模块，用于检测放电管理模块前后端的电压；当主控模块输出用于管控放电管理模块的主控信号时，断开充电管理模块、放电管理模块，并启动第二电压检测模块检测放电管理模块前后端的电压差；若预设的放电管理模块的欠压保护电压大于等于第二预设电压，则启动第二电压检测模块检测放电管理模块前后端的电压差；若第二电压检测模块所检测放电管理模块前后端的电压差超过第一预设电压差，则第二预充电模块接收主控信号并响应于主控信号以对放电管理模块进行充电，保持放电管理模块前后端的电压差小于第一预设电压差；若预设的放电管理模块的欠压保护电压小于第二预设电压，则先启动放电管理模
块，然后启动第二电压检测模块检测放电管理模块前后端的电压差；若第二电压检测模块所检测放电管理模块前后端的电压差超过第一预设电压差，则第二预充电模块接收主控信号并响应于主控信号以对放电管理模块进行充电，保持放电管理模块前后端的电压差小于第一预设电压差。
15.通过采用上述技术方案，充分考虑到在要对锂电池模组进行放电测试时，在切换到放电状态时，需要考虑在这个过程中消峰的存在，此时通过第二预充电模块以及第二电压检测模块的设置可以有效确定消峰的时机，从而避免由于电池放电切换过程中所产生消峰的影响。
16.可选的，一种模组电池深度过放电测试系统，还包括：电池健康度监测装置，用于监测获取锂电池模组的健康度；通知模块，用于发送通知信息至负责人所持终端；处理终端，用于数据分析处理；当且仅当锂电池模组的健康度低于预设健康度，处理终端启动通知模块发送通知信息至负责人所持终端。
17.通过采用上述技术方案，有效实现对锂电池模组在做充放电测试过程中是否会受过放的影响，出现电池健康度低于预期的情况，并在出现这个状况的时候会及时通知到相关负责人。
18.可选的，一种模组电池深度过放电测试系统，还包括：记录分析模块，用于记录电池健康度监测装置检测获取锂电池模组测试前后的健康度，并分析获取健康度差值；若出现超过预设占比电池的健康度差值超过预设差值范围之内，则处理终端启动通知模块发送通知信息至负责人所持终端。
19.通过采用上述技术方案，进一步考虑所测试的锂电池模组在过放电过程中，测试前后健康度会受影响发生变化，一旦出现健康度前后变化程度超过预期的情况，则会及时通知到负责人。
20.可选的，一种模组电池深度过放电测试系统，其特征在于，还包括：第一数据库，存储有电池健康度低于预设健康度所对应的故障类别的分布概率，定义故障类别分为模组电池深度过放电测试系统故障以及电池故障；当且仅当锂电池模组的健康度低于预设健康度时，处理终端分析超过预设占比电池的健康度差值；若超过预设占比电池的健康度差值超过第一预设差值，则处理终端分析认定故障类别为模组电池深度过放电测试系统出现故障；若超过预设占比电池的健康度差值低于第一预设差值且超过第二预设差值，则处理终端调取第一数据库获取电池健康度低于预设健康度所对应的故障分布类别分布概率，作为所分析确定的本次故障类别分布概率，定义第一预设差值大于第二预设差值；若超过预设占比电池的健康度差值低于第二预设差值，则处理终端分析认定故障类别为电池故障；处理终端将故障类别加载入发送至负责人所持终端的通知信息中。
21.通过采用上述技术方案，综合考虑在出现超过预设占比电池的健康度差值超过第
一预设差值的情况时，会结合超过预设占比电池的健康度差值的情况以及第一数据库综合分析确定具体出现故障的类别，从而方便负责人更好的了解真实问题。
22.可选的，一种模组电池深度过放电测试系统，还包括：第二数据库，存储有模组电池深度过放电测试系统故障的具体问题概率分布；第三数据库，存储有不同负责人关于不同模组电池深度过放电测试系统故障不同具体问题的处理次数和处理成功率；若处理终端分析认定的故障类别存在模组电池深度过放电测试系统故障，则从第二数据库中查询获取模组电池深度过放电测试系统故障的具体问题概率分布，并从第三数据库中查询获取不同负责人关于不同模组电池深度过放电测试系统故障不同具体问题的处理次数和处理成功率；处理终端根据每个负责人关于具体问题的处理成功率与对应具体问题的分布概率逐一相加，获取的总和作为负责人的处理成功率，并选择其中处理成功率最高的负责人作为通知模块所通知的对象。
23.通过采用上述技术方案，当处理终端分析认定的故障类别存在模组电池深度过放电测试系统故障时，方便处理终端根据第二数据库以及第三数据库分析确定处理成功率最高的负责人，从而提高整体问题的处理概率。
24.第二方面，本技术提供一种模组电池深度过放电测试方法，采用如下的技术方案：一种模组电池深度过放电测试方法，包括：输出充电控制信号或放电控制信号；接收充电控制信号并响应于充电控制信号控制能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行充电测试；接收放电控制信号并响应于放电控制信号控制能量回馈双向电源模块对锂电池模组进行过放电的测试。
25.通过采用上述技术方案，可以通过充电控制信号或放电控制信号根据需要通过能量回馈双向电源模块对锂电池模组作过放测试，从而最大程度模拟电池的使用场景，实现电池的性能测试。
26.综上所述，本技术的有益技术效果为：1.采用能量回馈双向电源做为负向电源，即可以高效节能，又可以达到深度放电的目的。
27.2.采用新的pid调节，增加预充逻辑，可以进一步消除在电池充放电切换过程中产生的消峰。
28.3.实现大倍率的过放测试实验。
附图说明
29.图1是本技术实施例1一种模组电池深度过放电测试系统的系统框图一。
30.图2是本技术实施例1中能量回馈双向电源模块测试锂电池模组充放电的示意图。
31.图3是本技术实施例1一种模组电池深度过放电测试系统的系统框图二。
32.图4是本技术实施例2一种模组电池深度过放电测试系统的系统框图。
33.图5是本技术实施例3一种模组电池深度过放电测试系统的系统框图。
34.图6是本技术实施例一种模组电池深度过放电测试方法的流程示意图。
35.图中，1、锂电池模组；2、充放电管理模块；3、充放电受控模块；4、电源供电模块；5、主控模块；6、充电管理模块；7、放电管理模块；8、充电受控模块；9、放电受控模块；10、第一预充电模块；11、第一电压检测模块；12、第二预充电模块；13、第二电压检测模块；14、电池健康度监测装置；15、通知模块；16、处理终端；17、记录分析模块；18、第一数据库；19、第二数据库；20、第三数据库；21、第四数据库；22、能量回馈双向电源模块。
具体实施方式
36.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
37.实施例1参照图1，为本技术公开的一种模组电池深度过放电测试系统，其包括锂电池模组1、能量回馈双向电源模块22、充放电管理模块2、充放电受控模块3、电源供电模块4，其中，电源供电模块4用于供电于充放电管理模块2以及充放电受控模块3；锂电池模组1用于进行充电、过放电的测试，锂电池模组1定义电池模组可以理解为锂离子电芯经串并联方式组合,加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品。
38.充放电管理模块2用于输出充电控制信号或放电控制信号，充放电受控模块3两端分别耦接于锂电池模组1以及充放电管理模块2以接收充电控制信号或放电控制信号，其中，充放电管理模块2可以优选为继电器。
39.参照图1、图2，能量回馈双向电源模块22，一端耦接于外部充电设备以放电于外部充电设备从而回馈多余电量于电网或接收外部充电设备的充电，另一端耦接于锂电池模组1以对锂电池模组1进行充电、过放电的测试。
40.当充放电受控模块3接收到充电控制信号时，响应于充电控制信号控制能量回馈双向电源模块22对锂电池模组1进行充电测试；当充放电受控模块3接收到放电控制信号时，响应于放电控制信号控制能量回馈双向电源模块22对锂电池模组1进行过放电的测试，其中充放电受控模块3可以优选为接触器，接触器分为交流接触器（电压ac）和直流接触器（电压dc），它应用于电力、配电与用电场合。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。
41.参照图3，考虑到充放电管理模块2在输出充电控制信号或放电控制信号时，充放电受控模块3能够更好的响应于充电控制信号或放电控制信号，充放电管理模块2包括主控模块5、充电管理模块6、放电管理模块7；充放电受控模块3包括充电受控模块8、放电受控模块9，其中主控模块5可以优选为上位机。
42.当主控模块5输出用于管控充电管理模块6的主控信号时，充电管理模块6耦接于主控模块5以接收主控信号并输出充电控制信号至充电受控模块8，充电受控模块8耦接于充电管理模块6以接收充电控制信号并响应于充电控制信号通过能量回馈双向电源模块22对锂电池模组1进行充电测试。
43.当主控模块5输出用于管控放电管理模块7的主控信号时，放电管理模块7耦接于主控模块5以接收主控信号并输出放电控制信号至放电受控模块9，放电受控模块9耦接于放电管理模块7以接收放电控制信号并响应于放电控制信号控制能量回馈双向电源模块22对锂电池模组1进行过放电的测试。
44.实施例2参照图4，本实施例区别于实施例1之处在于，一种模组电池深度过放电测试系统还包括第一预充电模块10、第一电压检测模块11、第二预充电模块12、第二电压检测模块13。
45.当主控模块5输出用于管控充电管理模块6的主控信号时，断开充电管理模块6、放电管理模块7，并启动两端连接于充电管理模块6前后端以用于检测充电管理模块6前后端的电压差的第一电压检测模块11。
46.若第一电压检测模块11所检测充电管理模块6前后端的电压差超过第一预设电压差，则受控于主控模块5且耦接于充电管理模块6以对充电管理模块6进行充电的第一预充电模块10接收主控信号并响应于主控信号以对充电管理模块6进行充电，保持充电管理模块6前后端的电压差小于预设电压差。
47.当主控模块5输出用于管控放电管理模块7的主控信号时，断开充电管理模块6、放电管理模块7，启动用于检测放电管理模块7前后端电压差的第二电压检测模块13。
48.若预设的放电管理模块7的欠压保护电压大于等于第二预设电压，则启动第二电压检测模块13检测放电管理模块7前后端的电压差。
49.若第二电压检测模块13所检测放电管理模块7前后端的电压差超过第一预设电压差，则第二预充电模块12接收主控信号并响应于主控信号以对放电管理模块7进行充电，保持放电管理模块7前后端的电压差小于第一预设电压差。
50.若预设的放电管理模块7的欠压保护电压小于第二预设电压，则先启动放电管理模块7，然后启动第二电压检测模块13检测放电管理模块7前后端的电压差。
51.若第二电压检测模块13所检测放电管理模块7前后端的电压差超过第一预设电压差，则第二预充电模块12接收主控信号并响应于主控信号以对放电管理模块7进行充电，保持放电管理模块7前后端的电压差小于第一预设电压差，其中第一预设电压差为5v，还可以是其他电压。
52.实施例3参照图5，本实施例区别于实施例2之处在于，模组电池深度过放电测试系统还包括用于监测获取锂电池模组1的健康度的电池健康度监测装置14、用于发送通知信息至负责人所持终端的通知模块15、用于数据分析处理的处理终端16、用于记录电池健康度监测装置14检测获取锂电池模组1测试前后的健康度，并分析获取健康度差值的记录分析模块17、存储有电池健康度低于预设健康度所对应的故障类别的分布概率的第一数据库18、存储有模组电池深度过放电测试系统故障的具体问题概率分布的第二数据库19、存储有不同负责人关于不同模组电池深度过放电测试系统故障不同具体问题的处理次数和处理成功率的第三数据库20。
53.若出现超过预设占比电池的健康度差值超过预设差值范围之内或锂电池模组1的健康度低于预设健康度，则处理终端16启动通知模块15发送通知信息至负责人所持终端。
54.其中，电池的健康度可以根据soh与电池内阻的关系计算求得soh，即，其中电池寿命终结时的电池内阻，为电池出厂时的内阻值，为电池现在状态的内阻；因此电池的健康度可以通过监测内阻来分析获取。
55.另外，处理终端16启动通知模块15发送至负责人所持终端的通知信息包括具体的
故障的分析判断，具体的分析判断过程如下：当且仅当锂电池模组1的健康度低于预设健康度时，处理终端16分析超过预设占比电池的健康度差值。
56.若超过预设占比电池的健康度差值超过第一预设差值，则处理终端16分析认定故障类别为模组电池深度过放电测试系统出现故障，其中第一预设差值可以是0.2健康度。
57.若超过预设占比电池的健康度差值低于第一预设差值且超过第二预设差值，则处理终端16调取第一数据库18获取电池健康度低于预设健康度所对应的故障分布类别分布概率，作为所分析确定的本次故障类别分布概率，定义第一预设差值大于第二预设差值，第二预设差值可以是0.1健康度。
58.若超过预设占比电池的健康度差值低于第二预设差值，则处理终端16分析认定故障类别为电池故障，其中，处理终端16可以为中央处理器或者其他终端设备。
59.处理终端16将故障类别加载入发送至负责人所持终端的通知信息中。
60.此外，进一步考虑到，通知模块15所发送通知信息的对象需要是最合适处理本次故障问题的负责人，具体确认负责人的方式如下：若处理终端16分析认定的故障类别存在模组电池深度过放电测试系统故障，则从第二数据库19中查询获取模组电池深度过放电测试系统故障的具体问题概率分布，并从第三数据库20中查询获取不同负责人关于不同模组电池深度过放电测试系统故障不同具体问题的处理次数和处理成功率。
61.处理终端16根据每个负责人关于具体问题的处理成功率与对应具体问题的分布概率逐一相加，获取的总和作为负责人的处理成功率，并选择其中处理成功率最高的负责人作为通知模块15所通知的对象。
62.示例来说，假定具体问题有3，依次为甲、乙、丙，甲的分布概率为30%，乙的分布概率为40%，丙的分布概率为30%，负责人为a，a关于甲的处理成功概率为80%，a关于乙的处理成功概率为90%，a关于丙的处理成功概率为70%，那么a的整体处理成功率为81%。
63.补充来说，进一步考虑到，通知模块15所发送通知信息的对象是最合适处理本次故障问题的负责人的前提下，还需要考虑后续负责人可能对部分问题不擅长，到达现场后还需要重新开始学，那么如何方便相应负责人更快的学习相关问题的处理方式，具体方式如下：处理终端16根据所分析确定的负责人获取负责人关于不同模组电池深度过放电测试系统故障不同具体问题的处理次数和处理成功率。
64.若负责人存在部分问题的处理次数低于预设次数，则处理终端16根据负责人处理成功率多的具体问题以及处理次数低于预设次数的问题作为共同查询对象，从第四数据库21中查询获取处理次数低于预设次数的问题的处理学习视频，并根据负责人处理成功率多的具体问题与处理次数低于预设次数的问题的交集学习部分，分析确定其中独到的处理学习视频作为重点提醒内容，并将交集学习部分作为其它提醒内容，其中，预设次数可以是1次或2次，具体可以根据需要来设置。
65.处理终端16将重点提醒内容以及其它提醒内容一并发送至负责人所持终端，负责人所持终端可以是手机，电脑或者其他终端设备。
66.本技术实施例还提供一种模组电池深度过放电测试方法，包括：
步骤s100，输出充电控制信号或放电控制信号。
67.步骤s200，接收充电控制信号并响应于充电控制信号控制能量回馈双向电源模块22对锂电池模组1进行充电测试。
68.步骤s300，接收放电控制信号并响应于放电控制信号控制能量回馈双向电源模块22对锂电池模组1进行过放电的测试。
69.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。