本發(fā)明屬于充電電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰電池充放電測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的鋰電檢測設(shè)備大多都是針對單體電芯的，而成品的鋰電池組檢測基本都是使用一種具備充放電功能的測試系統(tǒng)，測試手段就是對成組的鋰電池組進(jìn)行自設(shè)定電流的充電和放電并記錄該過程的曲線圖，通過測試系統(tǒng)這種設(shè)備的測試，主要判定被測鋰電池組是否能正常充放電、組容量有多少。這種測試系統(tǒng)的主要缺陷有：無法監(jiān)測到鋰電池組內(nèi)單體電芯的實(shí)時(shí)電壓，如果單體電芯一致性不高甚至?xí)霈F(xiàn)過充電或過放電導(dǎo)致電芯損壞的情況；無法對鋰電池組內(nèi)的系統(tǒng)狀況做出檢測，即使鋰電池組內(nèi)并沒有安裝保護(hù)系統(tǒng)依然會(huì)按測試系統(tǒng)的設(shè)置來進(jìn)行充放電；對待測鋰電池組有明確的電壓和電流限制，如果100V50A的測試系統(tǒng)，只能對100V以下的鋰電池組進(jìn)行放電測試且電壓也不能過低，最大放電電流只能小于50A，充電時(shí)的功率會(huì)更小。充放電的測試過程均為恒流或恒壓模式，即只能測試出被測鋰電池組在阻性負(fù)載或微小波動(dòng)條件下的放電狀態(tài)，而鋰電池組的實(shí)際應(yīng)用負(fù)載絕大部分為感性負(fù)載且放電電流的波動(dòng)幅度極大，一般都是數(shù)十倍甚至更高的波動(dòng)范圍，即無法較真實(shí)的模擬出實(shí)際工況。由于鋰電池組的負(fù)載多為感性負(fù)載且控制模式均為脈寬調(diào)制方式，測試系統(tǒng)無法對鋰電池組的抗干擾能力做出測試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種鋰電池充放電測試系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)y試中的鋰電池運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)控并能完成鋰電池充放電容量測試。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種鋰電池充放電測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制單元、電池監(jiān)控保護(hù)裝置、交直流轉(zhuǎn)換模塊、直流電子負(fù)載和鋰電池，所述控制單元分別與電池監(jiān)控保護(hù)裝置、交直流轉(zhuǎn)換模塊、直流電子負(fù)載連接，所述鋰電池分別與電池監(jiān)控保護(hù)裝置、交直流轉(zhuǎn)換模塊、直流電子負(fù)載連接，所述電池監(jiān)控保護(hù)裝置分別啟?？刂浦绷麟娫春椭绷麟娮迂?fù)載，交直流轉(zhuǎn)換模塊給鋰電池充電，鋰電池放電直流電子負(fù)載。所述交直流轉(zhuǎn)換模塊將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后，微處理器通過A/D轉(zhuǎn)換電路采集到電壓電流信號(hào)，并產(chǎn)生所需的PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管以輸出直流電壓和電流對鋰電池進(jìn)行充電測試；直流電源與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用RS485數(shù)據(jù)通信方式獲得充電設(shè)置所需參數(shù)；直流電源輸出端通過直流接觸器接到電池的正負(fù)極上；直流電源的輸出電壓范圍為0～80V，電流范圍為0～240A。所述直流電子負(fù)載用于對電池進(jìn)行放電測試，微處理器通過D/A轉(zhuǎn)換電路產(chǎn) 生電壓控制信號(hào)，電壓控制信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大電路放大后用來驅(qū)動(dòng)功率管的基極，功率管的集電極電流按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行控制。所述直流電子負(fù)載包括多個(gè)功率管，功率管的集電極電流之和就是電子負(fù)載的負(fù)載電流；直流電子負(fù)載與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用RS485數(shù)據(jù)通信方式獲得放電設(shè)置所需參數(shù)，直流電子負(fù)載的輸出端通過直流接觸器接到電池的正負(fù)極上。該系統(tǒng)還干擾信號(hào)生成單元、輔助電源、顯示單元、鋰電池固定裝置，所述干擾信號(hào)生成單元、輔助電源、顯示單元分別控制單元連接，所用鋰電池固定裝置用于固定鋰電池組，所述干擾信號(hào)生成單元通過功率放大單元和定向天線與鋰電池組連接。所述干擾信號(hào)生成單元包括高斯白噪聲、單頻正弦波、瞬時(shí)強(qiáng)脈沖以及線性調(diào)頻波四種干擾信號(hào)。所述干擾信號(hào)生成單元干擾信號(hào)的產(chǎn)生采用軟件無線電技術(shù)，在通用的可編程器件平臺(tái)上，通過不同的算法實(shí)現(xiàn)不同的波形；頻率、占空比、掃頻帶寬等波形參數(shù)的工作頻率范圍1KHz～300MHz。干擾信號(hào)生成單元干擾信號(hào)輸出幅度10dBm-50dBm。該測試系統(tǒng)還包括與控制單元連接的恒流恒壓測試單元，仿真式震蕩測試，對被測鋰電池組進(jìn)行測試，震蕩頻率范圍大，震蕩幅度額定值的1到50倍。

本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明提供一種鋰電池充放電測試系統(tǒng)能夠?qū)y試中的鋰電池運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)控并能完成鋰電池充放電容量測試。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明：

圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，本發(fā)明的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

一種鋰電池充放電測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制單元、電池監(jiān)控保護(hù)裝置、交直流轉(zhuǎn)換模塊、直流電子負(fù)載和鋰電池，所述控制單元分別與電池監(jiān)控保護(hù)裝置、交直流轉(zhuǎn)換模塊、直流電子負(fù)載連接，所述鋰電池分別與電池監(jiān)控保護(hù)裝置、交直流轉(zhuǎn)換模塊、直流電子負(fù)載連接，所述電池監(jiān)控保護(hù)裝置分別啟?？刂浦绷麟娫春椭绷麟娮迂?fù)載，交直流轉(zhuǎn)換模塊給鋰電池充電，鋰電池放電直流電子負(fù)載。所述交直流轉(zhuǎn)換模塊將交流電轉(zhuǎn)換成直流電后，微處理器通過A/D轉(zhuǎn)換電路采集到電壓電流信號(hào)，并產(chǎn)生所需的PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管以輸出直流電壓和電流對鋰電池進(jìn)行充電測試；直流電源與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用RS485數(shù)據(jù)通信 方式獲得充電設(shè)置所需參數(shù)；直流電源輸出端通過直流接觸器接到電池的正負(fù)極上；直流電源的輸出電壓范圍為0～80V，電流范圍為0～240A。所述直流電子負(fù)載用于對電池進(jìn)行放電測試，微處理器通過D/A轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生電壓控制信號(hào)，電壓控制信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大電路放大后用來驅(qū)動(dòng)功率管的基極，功率管的集電極電流按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行控制。所述直流電子負(fù)載包括多個(gè)功率管，功率管的集電極電流之和就是電子負(fù)載的負(fù)載電流；直流電子負(fù)載與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用RS485數(shù)據(jù)通信方式獲得放電設(shè)置所需參數(shù)，直流電子負(fù)載的輸出端通過直流接觸器接到電池的正負(fù)極上。該系統(tǒng)還干擾信號(hào)生成單元、輔助電源、顯示單元、鋰電池固定裝置，所述干擾信號(hào)生成單元、輔助電源、顯示單元分別控制單元連接，所用鋰電池固定裝置用于固定鋰電池組，所述干擾信號(hào)生成單元通過功率放大單元和定向天線與鋰電池組連接。所述干擾信號(hào)生成單元包括高斯白噪聲、單頻正弦波、瞬時(shí)強(qiáng)脈沖以及線性調(diào)頻波四種干擾信號(hào)。所述干擾信號(hào)生成單元干擾信號(hào)的產(chǎn)生采用軟件無線電技術(shù)，在通用的可編程器件平臺(tái)上，通過不同的算法實(shí)現(xiàn)不同的波形；頻率、占空比、掃頻帶寬等波形參數(shù)的工作頻率范圍1KHz～300MHz。干擾信號(hào)生成單元干擾信號(hào)輸出幅度10dBm-50dBm。該測試系統(tǒng)還包括與控制單元連接的恒流恒壓測試單元，仿真式震蕩測試，對被測鋰電池組進(jìn)行測試，震蕩頻率范圍大，震蕩幅度額定值的1到50倍。鋰電池充放電測試系統(tǒng)的硬件主要包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)直流可編程電源、直流可編程電子負(fù)載、電池監(jiān)控保護(hù)裝置、全鋰液流電池5個(gè)部分。系統(tǒng)軟件主要由計(jì)算機(jī)主控系統(tǒng)程序和電池監(jiān)控保護(hù)程序構(gòu)成。在鋰電池充放電測試過程中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)按照測試參數(shù)，首先啟動(dòng)電池監(jiān)控保護(hù)裝置和鋰電池，鋰電池蠕動(dòng)泵開始運(yùn)行，電池監(jiān)控保護(hù)裝置對電池電壓(總電壓和各單體電池電壓)、電流、溫度、兩個(gè)儲(chǔ)液罐的液位、流量、管液壓進(jìn)行檢測，電池正常運(yùn)行后，啟動(dòng)直流電子負(fù)載，按照設(shè)置的放電截止電壓、電流對電池進(jìn)行恒流放電預(yù)處理，靜置1小時(shí)后待電池溫度恢復(fù)到與初始溫度偏差小于5℃內(nèi)，關(guān)閉電子負(fù)載并啟動(dòng)直流電源對電池進(jìn)行充電，按設(shè)定的充電模式進(jìn)行充電(恒流充電模式或恒壓充電模式)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定的充電截止條件后停止充電，關(guān)閉直流電源靜置1小時(shí)，當(dāng)電池溫度恢復(fù)到與初始溫度偏差小于5℃內(nèi)，啟動(dòng)電子負(fù)載對電池進(jìn)行恒流放電測試，當(dāng)電池電壓達(dá)到放電截止電壓后停止放電測試并顯示和保存電池容量測試結(jié)果。整個(gè)測試過程中，電池監(jiān)控保護(hù)裝置對電池的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)過壓、過流、過溫或電池運(yùn)行參數(shù)異常情況時(shí)，及時(shí)關(guān)閉直流電源、直流負(fù)載和鋰電池的蠕動(dòng)泵，保護(hù)測試系統(tǒng)和被測電池的安全。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明 的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。