一种基于无线通讯的串联化成装置及测试方法与流程

未命名 08-13 阅读:110 评论:0


1.本技术涉及电池检测技术领域,具体而言,涉及一种基于无线通讯的串联化成装置及测试方法。


背景技术:

2.目前,锂电池的化成是锂电池刚生产出来后对其做一次充电,借以激活电池,其作用类似于对软盘的"格式化";化成完成后电池才能开始正常的充放电。现阶段化成工艺方式共有三种:串联化成、并联式(单点式)化成、串并混联式化成。其中,串联化成工艺具备设备投资少和能耗成本低等因素逐渐成为趋势,这是因为:串联化成下模块减少,能够将设备成本降低至85-88%左右;而且,每个电池的充电效率能够提高10%,从而大幅节约电费。
3.现有技术中,对于串联化成装置的电气架构设计,主要有以下两种:
4.第一种,串联化成装置包括电芯电压温度采集系统、自动化针床、多路控制器、双向直流电源等设备。其中电芯电压温度采集系统通过线缆与自动化针床连接,电芯电压温度采集系统、交换机、终端上位机、多路控制器、双向直流电源等5者之间通过以太网链路连接,能够初步有效实现对各串联电池的控制,让各电池均达到化成工艺较低的要求,但是存在如下问题:

电芯电压温度采集系统、多路控制器、双向直流电源等设备布在常温车间,自动化针床在高温车间,导致电芯的功率线以及采样线需要通过穿墙到常温车间的电芯电压温度采集系统、多路控制器、双向直流电源等设备上,过多的功率线在实际的充放电模式都带来极大的损耗,极长的采样线在精度上也带来了一定的偏差,精度无法得到保证,而且可靠性也无法满足要求;

该方案只能检测电芯的温度和电压,没有说明具体电芯测温位置和ntc(negative temperature coefficient,负温度系数)测温传感器的数量,常规做法都是用环境温度代替电芯,无法真实表征电芯内部温度状态,同时对电芯测温的覆盖面做到100%;

另一方面,该方案没有测试电芯的阻抗,无法利用多重参数对电芯状态进行判断,存在判断错误或无效情况,严重时会让电芯过充导致起火爆炸事故;
5.第二种,锂电池多电源复合串联化成分容设备,其中每个锂电池化成旁路板单独连接一个待化成的锂电池电芯,锂电池化成旁路板中设有mcu(micro control unit,微控制单元)、电池监测单元和旁路开关电路,旁路开关电路与所述锂电池电芯两端并联用于在锂电池出现故障后接通旁路,每个锂电池电芯的两端还并联有能够给锂电池电芯提供独立恒压和单独放电的辅助电源模块;该方案给每一动力电池充电各自配置一个第一旁路板,第一旁路板与dc/dc电源模块分开设置,则可将dc/dc电源模块设置在常温车间,第一旁路板设在高温车间,dc/dc电源模块与第一旁路板中间隔了一个厚墙,每个第一旁路板上均集成有一第二mcu控制单元,通过监控单元在采集动力电池电压时,动力电池采样的导线变短,可极大提高所采集到动力电池电压的精度。但是该方案仍然存在三个缺陷:

虽然通过动力线和采样线分离使采样线变短,精度有所提高,但依然选用采样线和相关连接器进行信号传输,其品质和可靠性无法得到保证,如针脚容易插歪造成短路、自动化针床移动时线束会松动等不良品质;

化成温度是通过化成车间及化成柜里面的ntc传感器进行测温,一
方面,此时ntc传感器探测是环境温度,其空间布置会影响到温度探测的时效性及准确性;另一方面,同时也无法真实表现出电芯的真实温度,在充放电过程中,电芯极柱温度将会大于周边环境温度,这样对电芯化成及分容将带来不利影响,严重时会发生过温报警故障;

该方案没有测试电芯的阻抗,无法利用多重参数对电芯状态进行判断,存在判断错误或无效情况,严重时会让电芯过充导致起火爆炸事故。
6.mos(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet,金氧半场效晶体)


技术实现要素:

7.本技术实施例的目的在于提供一种基于无线通讯的串联化成装置及测试方法,可以实现提高电池化成测试的可靠性、便捷性的技术效果。
8.第一方面,本技术实施例提供了一种基于无线通讯的串联化成装置,包括配电组件、化成控制组件及化成检测器;
9.所述配电组件与所述化成控制组件连接;
10.所述化成控制组件包括化成电源机构和化成控制机构,所述化成检测器包括多个化成检测构件,所述多个化成检测构件依次串联,所述多个化成检测构件中首端的化成检测构件、末端的化成检测构件分别与所述化成电源机构连接;
11.所述化成检测构件包括无线通讯机构、电池拘束托盘和电参数检测机构,所述化成控制机构通过所述无线通讯机构与所述电参数检测机构连接,所述电参数检测机构与所述电池拘束托盘并联,所述电池拘束托盘内设置待化成电芯,所述电参数检测机构用于监控所述电池拘束托盘中待化成电芯的化成状态,所述无线通讯机构用于将所述待化成电芯的化成状态传输至所述化成控制机构,且所述化成控制机构通过所述无线通讯机构向所述电参数检测机构发送控制指令。
12.在上述实现过程中,该基于无线通讯的串联化成装置设置有依次串联的多个化成检测构件,每个化成检测构件中,一个电池拘束托盘对应一个电参数检测机构及一个无线通讯机构,一个电池拘束托盘内设置对应的待化成电芯,每个化成检测构件对应一个待化成电芯的化成测试,这样布局有利于高低压电路的分离,从而减少高低压线路穿插所带来的电磁干扰、安装困难等问题;而且,由于给每个电池拘束托盘各自配置一个电参数检测机构,电参数检测机构与化成电源机构分开设置,则可将化成电源机构的dc/dc电源模块设置在常温车间,电参数检测机构设在高温车间,dc/dc电源模块与电参数检测机构中间隔了一个厚墙,这样通过电参数检测机构在采集电芯电压时,电芯电压的采样导线变短,可极大提高所采集到待化成电芯电压的精度;此外,通过无线通讯机构,解决现有过多信号传输线(含以太网链、can链等)带来装配空间上困难;从而,该基于无线通讯的串联化成装置可以实现提高电池化成测试的可靠性、便捷性的技术效果。
13.进一步地,所述电参数检测机构包括并联连接的多条控制线路,每条控制线路包括至少一个mos管、一个电阻、一个保险丝,且所述多条控制线路中的其中一条串联所述待化成电芯。
14.进一步地,所述待化成电芯的化成状态包括待化成电芯的电压值、温度值、阻抗值中的一种或多种;
15.所述无线通讯机构还用于判断所述待化成电芯的化成状态是否存在异常数据,若存在异常数据,则将所述异常数据通过无线方式上传给所述化成控制机构;
16.所述化成控制机构根据所述异常数据生成控制指令,且所述化成控制机构根据所述化成控制机构发送的控制指令控制对应的mos管闭合,以将对应的待化成电芯旁路。
17.进一步地,所述串联化成装置还包括升降机和输送链,所述电池拘束托盘根据预设操作流程通过所述升降机和所述输送链进行移动。
18.进一步地,所述化成控制机构与多个所述无线通讯机构之间根据分布式信息管理架构进行连接。
19.进一步地,所述无线通讯机构的无线通讯方式包括wifi、蓝牙、nfc中的一种或多种。
20.进一步地,所述无线通讯机构为wfpc构件,且所述wfpc构件包括电芯管理芯片,通过所述电芯管理芯片提供电池的电压检测、温度检测、阻抗检测和均衡功能检测。
21.进一步地,所述化成控制机构通过预设编程控制,在预设量程范围内,通过所述化成控制机构控制所述化成电源机构的电流电压对所述待化成电芯进行充放电测试,在所述待化成电芯的充放电过程中实时监控所述待化成电芯的化成状态数据变化。
22.第二方面,本技术实施例提供了一种测试方法,应用于第一方面任一项所述的基于无线通讯的串联化成装置,所述测试方法包括:
23.步骤a2:通过化成控制机构控制化成电源机构以预设的恒流/恒压对所述待化成电芯进行充电;
24.步骤a3:通过无线通讯机构实时监测待化成电芯的化成状态,在所述无线通讯机构检测到有电芯的电压达到预设的化成电压值时,记录当前串联电芯的总电压值,并暂停所述化成电源机构的充电;
25.步骤a4:将暂停前记下的所述总电压值作为恒压设定值,并通过所述化成控制机构控制所述化成电源机构进行恒压充电;
26.步骤a5:当所述化成电源机构检测到充电电流下降至化成结束电流值时,进入化成静置状态;
27.步骤a6:判断待化成电芯的电压是否在化成结束电压范围值内,若是,则暂停所述化成电源机构的充电,并通过所述化成控制机构发出控制指令,由无线通讯机构控制对应的电参数检测机构闭合,断开对应的电芯旁路,之后进入步骤a7;若否,则通过化成控制机构控制化成电源机构继续进行恒压充电,并进入步骤a5;
28.步骤a7:判断是否所有的电芯均被旁路,若是,则结束化成流程;若否,则以剩余的电芯数乘以化成电压值作为恒压设定值,并通过化成控制机构控制化成电源机构再次以设定的恒流/恒压对剩余的电芯进行充电,并进入步骤a3。
29.进一步地,在步骤a2之前,所述方法还包括:
30.步骤a1、获取待化成电芯的化成电压值、化成结束电流值、化成结束电压范围值以及化成静置时间。
31.本技术公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,或者,部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本技术公开的上述技术即可得知。
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合
所附附图,作详细说明如下。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本技术实施例提供的一种基于无线通讯的串联化成装置的结构示意图;
35.图2为本技术实施例提供的另一种基于无线通讯的串联化成装置的结构示意图;
36.图3为本技术实施例提供的电芯采样示意图;
37.图4为本技术实施例提供的电芯采样系统电路示意图。
38.图标:配电组件100;化成控制组件200;化成电源机构210;化成控制机构220;化成检测器300;化成检测构件310;无线通讯机构311、电池拘束托盘312;电参数检测机构313;化成连接配件400。
具体实施方式
39.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
40.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定义和解释。同时,在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.本技术实施例提供了一种基于无线通讯的串联化成装置及测试方法,可以应用于电池的化成测试过程中;该基于无线通讯的串联化成装置设置有依次串联的多个化成检测构件,每个化成检测构件中,一个电池拘束托盘对应一个电参数检测机构及一个无线通讯机构,一个电池拘束托盘内设置对应的待化成电芯,每个化成检测构件对应一个待化成电芯的化成测试,这样布局有利于高低压电路的分离,从而减少高低压线路穿插所带来的电磁干扰、安装困难等问题;而且,由于给每个电池拘束托盘各自配置一个电参数检测机构,电参数检测机构与化成电源机构分开设置,则可将化成电源机构的dc/dc电源模块设置在常温车间,电参数检测机构设在高温车间,dc/dc电源模块与电参数检测机构中间隔了一个厚墙,这样通过电参数检测机构在采集电芯电压时,电芯电压的采样导线变短,可极大提高所采集到待化成电芯电压的精度;此外,通过无线通讯机构,解决现有过多信号传输线(含以太网链、can链等)带来装配空间上困难;从而,该基于无线通讯的串联化成装置可以实现提高电池化成测试的可靠性、便捷性的技术效果。
42.请参见图1至图4,图1为本技术实施例提供的一种基于无线通讯的串联化成装置的结构示意图,图2为本技术实施例提供的另一种基于无线通讯的串联化成装置的结构示意图,图3为本技术实施例提供的电芯采样示意图,图4为本技术实施例提供的电芯采样系统电路示意图;
43.示例性地,本技术实施例提供了一种基于无线通讯的串联化成装置,包括配电组件100、化成控制组件200及化成检测器300;
44.配电组件100与化成控制组件200连接;
45.化成控制组件200包括化成电源机构210和化成控制机构220,化成检测器300包括多个化成检测构件310,多个化成检测构件310依次串联,多个化成检测构件310中首端的化成检测构件310、末端的化成检测构件310分别与化成电源机构210连接;
46.化成检测构件310包括无线通讯机构311、电池拘束托盘312和电参数检测机构313,化成控制机构220通过无线通讯机构311与电参数检测机构313连接,电参数检测机构313与电池拘束托盘312并联,电池拘束托盘312内设置待化成电芯,电参数检测机构313用于监控电池拘束托盘312中待化成电芯的化成状态,无线通讯机构311用于将待化成电芯的化成状态传输至化成控制机构220,且化成控制机构220通过无线通讯机构311向电参数检测机构313发送控制指令。
47.示例性地,该基于无线通讯的串联化成装置设置有依次串联的多个化成检测构件310,每个化成检测构件310中,一个电池拘束托盘312对应一个电参数检测机构313及一个无线通讯机构311,一个电池拘束托盘312内设置对应的待化成电芯,每个化成检测构件310对应一个待化成电芯的化成测试,这样布局有利于高低压电路的分离,从而减少高低压线路穿插所带来的电磁干扰、安装困难等问题;而且,由于给每个电池拘束托盘312各自配置一个电参数检测机构313,电参数检测机构313与化成电源机构210分开设置,则可将化成电源机构210的dc/dc电源模块设置在常温车间,电参数检测机构313设在高温车间,dc/dc电源模块与电参数检测机构313中间隔了一个厚墙,这样通过电参数检测机构313在采集电芯电压时,电芯电压的采样导线变短,可极大提高所采集到待化成电芯电压的精度;此外,通过无线通讯机构311,解决现有过多信号传输线(含以太网链、can链等)带来装配空间上困难;从而,该基于无线通讯的串联化成装置可以实现提高电池化成测试的可靠性、便捷性的技术效果。
48.示例性地,电参数检测机构313包括并联连接的多条控制线路,每条控制线路包括至少一个mos管、一个电阻、一个保险丝,且多条控制线路中的其中一条串联待化成电芯。
49.示例性地,待化成电芯的化成状态包括待化成电芯的电压值、温度值、阻抗值中的一种或多种;
50.无线通讯机构311还用于判断待化成电芯的化成状态是否存在异常数据,若存在异常数据,则将异常数据通过无线方式上传给化成控制机构220;
51.化成控制机构220根据异常数据生成控制指令,且化成控制机构220根据化成控制机构220发送的控制指令控制对应的mos管闭合,以将对应的待化成电芯旁路。
52.示例性地,串联化成装置还包括升降机和输送链,电池拘束托盘312根据预设操作流程通过升降机和输送链进行移动。
53.示例性地,化成控制机构220与多个无线通讯机构311之间根据分布式信息管理架构进行连接。
54.示例性地,无线通讯机构311的无线通讯方式包括wifi、蓝牙、nfc(near field communication,近场通信)中的一种或多种。
55.示例性地,无线通讯机构311为wfpc构件,且wfpc构件包括电芯管理芯片,通过电芯管理芯片提供电池的电压检测、温度检测、阻抗检测和均衡功能检测。
56.示例性地,化成控制机构220通过预设编程控制,在预设量程范围内,通过化成控制机构220控制化成电源机构210的电流电压对待化成电芯进行充放电测试,在待化成电芯
的充放电过程中实时监控待化成电芯的化成状态数据变化。
57.在一些实施方式中,结合图1至图4,本技术实施例提供的基于无线通讯的串联化成装置,电参数检测机构313由多条控制线路组成,每条线路由多个mos管、多个电阻、多个保险丝、待化成的电芯等4个部分组成,多个mos管主要是功能安全的设计冗余考虑,当待化成的电芯出现异常时,避免1个mos管切断不了。多个电阻作用是分压,降低对电芯的损害,多个保险丝防止出现大电流时快速切断,以避免进一步损伤电芯。本方案利用电气盒可实现电芯化成高压线路的切入和切出,且在电芯切出后不影响其他电芯的充放电,实现一个直流电源供多个电芯充放电,可有效减小电芯串联化成分容设备的体积,减小占用面积以及可降低运营成本。可解决现有给多个电芯充电需配置多个dc/dc电源模块导致设备体积较大、占用面积大以及运营成本高的问题;
58.无线通讯机构311可以是wfpc,作用是实时监测串联到电池柜上的各电芯的电压值、温度值、阻抗值等,并根据监测到的各电芯的参数判断是否存在异常数据,且如果存在异常数据,则将异常数据通过无线方式上报给mcu,并根据mcu的指令通过电气盒控制对应的mos管闭合,以将异常的电芯旁路;如果不存在异常数据,则将各电芯的电压值上报给mcu及mes系统,以供后续电芯的化成及分容统计分析使用;
59.电池拘束托盘312可根据总体项目需求(化成或分容状态)按照一定的规律通过升降机和输送链进行移动,进出化成检测器300,从而实现电芯的化成及分容工作。
60.示例性地,本技术实施例提供的基于无线通讯的串联化成装置在空间布局上,充分考虑了节能和消防安全:
61.传统的化成分容设备,如化成柜内dc/dc电源布置在常温车间,电芯托盘在高温车间,导致电池的功率线以及采样线需要通过穿墙到常温车间的dc/dc电源上,过多的功率线在实际应用当中充电模式及放电模式都带来极大的损耗,极长的采样线在精度上也带来了一定的偏差。
62.本方案结合各个设备的关键特性和温湿度使用要求,将其分别安装高常温车间,其中配电箱和化成柜安装在常温车间,电池柜集成了wfpc和电气盒,安装在高温车间。常温车间和高温车间中间间隔一个厚墙,起到降低能耗和消防安全的作用。这样布局有利于高低压电路分离,解决过长的功率线在实际的充放电过程中所来损耗大问题,同时减少高低压线路穿插所带来的电磁干扰、安装困难等问题。
63.对于化成控制机构220的mcu和wfpc之间的信息管理,采用分布式信息管理架构,设一个化成控制中央系统mcu,分别管控电池柜的wfpc_1、wfpc_2、wfpc_n。当化成工作时,wfpc不断从电池托盘获取电芯的电压、温度、和阻抗。当发生电芯异常时,mcu会发指令给wfpc,wfpc结合实际情况进行逻辑判断,切换电芯的旁通电路。
64.化成检测器300是指用于电池充放电及相关电池特性测试的测试单元。可通过软件编程控制,在量程范围内,可编程电流电压对电池进行充放电测试,支持条码启动并绑定测试数据,进行产品信息追踪管理,可在电池充放电过程中实时监控电池的数据变化。
65.示例性地,如图3所示,cell1至cell8分别表示待化成电芯;每个待化成电芯上都设置有一个wfpc,且每一个wfpc都设置有一个电芯管理芯片,用于管理并控制待化成电芯;可选地,相邻的两个待化成电芯之间设置有化成连接配件400,化成连接配件400为化成装置探针及汇流排组合。
66.示例性地,在图2中,化成控制机构220还包括:系统广播信道(sbc,system broadcast channel)、控制器局域网总线(can,controller area network)、数字信号输入(digital signal input)、模拟信号输入(analog signal input)、高边端(highside smiths)、低边端(lowside smiths)、高压互锁回路(hvil,high voltage interlock loop)、充电端(charger)、收发模块(trx module)、结点虚拟存储空间(nvm,node virtual memory)、实时时钟(rtc,real time clock)、高压检测(hv detection)、隔离电阻检测(isolation resistor detection)。
67.示例性地,wfpc和电芯采样说明:
68.如图2所示,wfpc采用成熟的电气设计架构,分别由前端afe(analog front end,模拟前端)、mcu、trx module等模块组成。wfpc负责监控电芯的化成或分容状态,如电压、温度、阻抗等,并及时上报mcu。为避免连接采样线阻抗引起所采集到的电压值与单体电池实际电压不相符的缺陷,及确保电芯采样测量的可靠性,采用电芯管理芯片和无线信号传输方式,并结合实际环境,设计出满足现场要求的设计图,如图3-图4所示;在图4所述的电路图中,vhp为待化成电芯的阻抗采样,vchg为待化成电芯的温度采样,vchm为待化成电芯的电压采样。
69.无线通讯方式:无线通讯方式含但不仅限于wifi、蓝牙、nfc等技术,这样好处减少信号线及其连接器,化成设备均是静态测试,更适合无线通讯,大幅度提升信号传输的可靠性及准确性。
70.电芯管理芯片:可提供电池的电压检测,温度检测,阻抗检测和均衡功能。芯片的温度检测功能无需ntc和相关外围电路,阻抗检测功能让一些高级的系统应用成为可能。芯片支持内部均衡和外部均衡,外部均衡和阻抗共用一套外围电路,内部均衡无需外围电路。芯片带有一定的自诊断能力,支持过欠压报警,高低温报警,以及其他芯片相关的异常报警。
71.示例性地,无线通讯机构311优势包括:
72.1)可直接标贴到柔性pcb(fpcb)上,简化电路的同时可以省掉从控板;
73.2)内置温度传感器,无需ntc和相关的外围电路,节省物料;
74.3)提供电芯内阻监控功能,支持一些高级应用的实现;
75.4)支持热失控提前预警;
76.5)支持超快充实现;
77.6)支持电芯老化状态的在线读取,节省回收过程的成本;
78.7)支持asil-d功能安全等级。
79.示例性地,新型系统电路(wfpc电池管理芯片+无线通讯)相对传统电路系统(pcba+采样线传输)的好处:
80.(1)结构布局上:
81.①
节约用料(无采样线、连接器、从控板pcba);
82.②
节省空间、更好地空间利用率,电池柜z轴空间可下降10-50mm;
83.③
减少生产过程中的组装及空间干涉
84.(2)bom成本及功能上:
85.①
bom元器件数量由928颗减少至680颗,节省30%元器件数量,成本下降约10%;
86.②
功能增加:原先电压、温度监测

现在电压、温度、阻抗检测;
87.(3)性能提升上:
88.①
温度监测覆盖面;
89.原有方案:物理传热需要较长时间,ntc温度监测覆盖面不足50%;
90.本技术方案:无导热限制地监测电芯阻抗,以真实反应电芯内部温度状态;wfpc中集成ntc的温度探测覆盖面为100%,基本上每个电芯都有ntc传感器;
91.②
温度监测的时效性:
92.原有方案:考虑ntc的空间布置,距离电芯较近的ntc至少需要11分钟才能检测上温度的上升或下降变化;
93.本技术方案:基本上每个电芯都有ntc传感器,可实时检测电芯的温度变化;另外,增加了阻抗检测,电芯阻抗变化相对温度较为快速,更能真实反应出电芯的实际状态,此时电芯阻抗立即改变并被及时检测到。
94.④
热失控检测的时效性,降低消防系统误判和使用成本:
95.原有方案:极端情况下,如内短路发生热失控,电芯电压和温度来不及上报,更无法做到预警,只能等到电芯防爆阀开启才发现结果,其过程为:电芯部分过温

电芯内部化学物质分解,压力增加

电芯防爆阀开启

整个房间喷淋等消防系统启动。
96.本技术方案:预警过程为电芯部分过温

电芯内部化学物质分解,阻抗增加

wfpc预警

电池托盘挪走

单个防爆水箱启动。
97.示例性地,本技术实施例提供了一种测试方法,应用于图1至图4所示的基于无线通讯的串联化成装置,测试方法包括:
98.步骤a2:通过化成控制机构控制化成电源机构以预设的恒流/恒压对待化成电芯进行充电;
99.步骤a3:通过无线通讯机构实时监测待化成电芯的化成状态,在无线通讯机构检测到有电芯的电压达到预设的化成电压值时,记录当前串联电芯的总电压值,并暂停化成电源机构的充电;
100.步骤a4:将暂停前记下的总电压值作为恒压设定值,并通过化成控制机构控制化成电源机构进行恒压充电;
101.步骤a5:当化成电源机构检测到充电电流下降至化成结束电流值时,进入化成静置状态;
102.步骤a6:判断待化成电芯的电压是否在化成结束电压范围值内,若是,则暂停化成电源机构的充电,并通过化成控制机构发出控制指令,由无线通讯机构控制对应的电参数检测机构闭合,断开对应的电芯旁路,之后进入步骤a7;若否,则通过化成控制机构控制化成电源机构继续进行恒压充电,并进入步骤a5;
103.步骤a7:判断是否所有的电芯均被旁路,若是,则结束化成流程;若否,则以剩余的电芯数乘以化成电压值作为恒压设定值,并通过化成控制机构控制化成电源机构再次以设定的恒流/恒压对剩余的电芯进行充电,并进入步骤a3。
104.示例性地,在步骤a2之前,方法还包括:
105.步骤a1、获取待化成电芯的化成电压值、化成结束电流值、化成结束电压范围值以及化成静置时间。
106.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
107.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。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定义和解释。
108.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
109.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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。

技术特征:
1.一种基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,包括配电组件、化成控制组件及化成检测器;所述配电组件与所述化成控制组件连接;所述化成控制组件包括化成电源机构和化成控制机构,所述化成检测器包括多个化成检测构件,所述多个化成检测构件依次串联,所述多个化成检测构件中首端的化成检测构件、末端的化成检测构件分别与所述化成电源机构连接;所述化成检测构件包括无线通讯机构、电池拘束托盘和电参数检测机构,所述化成控制机构通过所述无线通讯机构与所述电参数检测机构连接,所述电参数检测机构与所述电池拘束托盘并联,所述电池拘束托盘内设置待化成电芯,所述电参数检测机构用于监控所述电池拘束托盘中待化成电芯的化成状态,所述无线通讯机构用于将所述待化成电芯的化成状态传输至所述化成控制机构,且所述化成控制机构通过所述无线通讯机构向所述电参数检测机构发送控制指令。2.根据权利要求1所述的基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,所述电参数检测机构包括并联连接的多条控制线路,每条控制线路包括至少一个mos管、一个电阻、一个保险丝,且所述多条控制线路中的其中一条串联所述待化成电芯。3.根据权利要求2所述的基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,所述待化成电芯的化成状态包括待化成电芯的电压值、温度值、阻抗值中的一种或多种;所述无线通讯机构还用于判断所述待化成电芯的化成状态是否存在异常数据,若存在异常数据,则将所述异常数据通过无线方式上传给所述化成控制机构;所述化成控制机构根据所述异常数据生成控制指令,且所述化成控制机构根据所述化成控制机构发送的控制指令控制对应的mos管闭合,以将对应的待化成电芯旁路。4.根据权利要求1所述的基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,所述串联化成装置还包括升降机和输送链,所述电池拘束托盘根据预设操作流程通过所述升降机和所述输送链进行移动。5.根据权利要求1所述的基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,所述化成控制机构与多个所述无线通讯机构之间根据分布式信息管理架构进行连接。6.根据权利要求1或5所述的基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,所述无线通讯机构的无线通讯方式包括wifi、蓝牙、nfc中的一种或多种。7.根据权利要求1或5所述的基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,所述无线通讯机构为wfpc构件,且所述wfpc构件包括电芯管理芯片,通过所述电芯管理芯片提供电池的电压检测、温度检测、阻抗检测和均衡功能检测。8.根据权利要求1所述的基于无线通讯的串联化成装置,其特征在于,所述化成控制机构通过预设编程控制,在预设量程范围内,通过所述化成控制机构控制所述化成电源机构的电流电压对所述待化成电芯进行充放电测试,在所述待化成电芯的充放电过程中实时监控所述待化成电芯的化成状态数据变化。9.一种测试方法,其特征在于,应用于权利要求1至8任一项所述的基于无线通讯的串联化成装置,所述测试方法包括:步骤a2:通过化成控制机构控制化成电源机构以预设的恒流/恒压对所述待化成电芯进行充电;
步骤a3:通过无线通讯机构实时监测待化成电芯的化成状态,在所述无线通讯机构检测到有电芯的电压达到预设的化成电压值时,记录当前串联电芯的总电压值,并暂停所述化成电源机构的充电;步骤a4:将暂停前记下的所述总电压值作为恒压设定值,并通过所述化成控制机构控制所述化成电源机构进行恒压充电;步骤a5:当所述化成电源机构检测到充电电流下降至化成结束电流值时,进入化成静置状态;步骤a6:判断待化成电芯的电压是否在化成结束电压范围值内,若是,则暂停所述化成电源机构的充电,并通过所述化成控制机构发出控制指令,由无线通讯机构控制对应的电参数检测机构闭合,断开对应的电芯旁路,之后进入步骤a7;若否,则通过化成控制机构控制化成电源机构继续进行恒压充电,并进入步骤a5;步骤a7:判断是否所有的电芯均被旁路,若是,则结束化成流程;若否,则以剩余的电芯数乘以化成电压值作为恒压设定值,并通过化成控制机构控制化成电源机构再次以设定的恒流/恒压对剩余的电芯进行充电,并进入步骤a3。10.根据权利要求9所述的测试方法,其特征在于,在步骤a2之前,所述方法还包括:步骤a1、获取待化成电芯的化成电压值、化成结束电流值、化成结束电压范围值以及化成静置时间。

技术总结
本申请实施例提供一种基于无线通讯的串联化成装置及测试方法,电池检测技术领域。该串联化成装置包括配电组件、化成控制组件及化成检测器;配电组件与化成控制组件连接;化成控制组件包括化成电源机构和化成控制机构,化成检测器包括多个化成检测构件,多个化成检测构件依次串联,多个化成检测构件中首端的化成检测构件、末端的化成检测构件分别与化成电源机构连接;化成检测构件包括无线通讯机构、电池拘束托盘和电参数检测机构。该基于无线通讯的串联化成装置可以实现提高电池化成测试的可靠性、便捷性的技术效果。便捷性的技术效果。便捷性的技术效果。


技术研发人员:许炳 李进
受保护的技术使用者:广汽埃安新能源汽车股份有限公司
技术研发日:2023.06.27
技术公布日:2023/8/9
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