锂离子电池组各电芯一致性的判断方法与定时测量电压仪技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池组各电芯一致性的判断方法与定时测量电压仪，判断方法包括以下步骤：（1）将锂离子电池组放电；（2）测锂离子电池组反弹电压；（3）将步骤（2）中定时测量电压仪所测量的锂离子电池组总电压值与本发明专利技术所创立的锂离子电池组反弹电压标准计算公式得到的锂离子电池组反弹电压值对比；若锂离子电池组总电压值在锂离子电池组反弹电压值范围内，则所测锂离子电池组内各电芯一致性良好，否则，表示该锂离子电池组内各电芯一致性较差。本方法减低了生产成本、节约了劳力和物力，提高了电池组的质量；同时，定时测量电压仪不仅可测量电池组放电搁置后的总电压，而且还可激活有BMS的电池组，操作简单，提高了生产效率。

Method for judging consistency of each electric core of lithium ion battery set and timing measuring voltage apparatus

The invention discloses a lithium ion battery the electric core consistency judgment method and timing voltage measurement instrument, the judgment method comprises the following steps: (1) the lithium ion battery discharge; (2) measurement of lithium ion battery voltage rebound; (3) the step (2) timing voltage measuring instrument the measurement of the lithium ion battery voltage value comparison of lithium ion batteries and lithium ion battery voltage rebound rebound voltage standard of the invention created a formula to get the value; if the lithium ion battery voltage value in lithium ion battery rebound voltage range, the lithium ion battery within the group the electric core in good agreement, otherwise, the lithium ion battery of the electric core poor consistency. This method reduces the production cost, saves labor and material resources, improve the quality of the battery; at the same time, the timing instrument can measure the voltage voltage measurement of battery discharge after use, but also can activate the battery, BMS has the advantages of simple operation, improve production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池组各电芯一致性的判断方法与定时测量电压仪
本专利技术属于锂二次电池领域，特别涉及到锂离子电池组内各电芯一致性的判断方法与定时测量电压仪。
技术介绍
锂离子电池组内各电芯一致性的水平，决定了电池组在运输和储存过程的保质期，以及使用时的容量发挥。电池组内电芯的一致性，主要表现在各电芯之电压差，当电池组内各电芯电压差大到一定程度，电池组性能会下降，例如容量降低，放电时间减短，最严重时会使电池组功能失效。电池组各电芯电压差是必然存在的一种现象，电芯自耗电、容量等技术参数不可能完全一致，当N只电芯组合在一起时，个体的差异就凸显出来，这种差异将影响电池组性能甚至功能，影响程度视乎差异的大小。锂离子电芯在制造过程会采取分容、老化等方法来挑选电芯的容量、自耗电，但只能控制在某一个范围内；制造过程有可能因人员或设备异常导致的误判，同时电池也有动态的变化，电芯组合成电池组过程亦有可能在外部影响下产生变化（例如受压），这些在电池组装完成后，已不方便采取分容、老化等方法来判断各电芯之差异，完成的电池组是否能达到设计或与客户的协定保质期也就只能靠客户实际使用才知道，这样，时间成本很高，对客户的利益也没保障。如何控制和保证锂离子电池组的质量，成为电池组组装过程的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种锂离子电池组各电芯一致性的判断方法与定时测量电压仪。本专利技术通过采用电池组内各电芯一致性的判断方法减低了生产成本、节约了劳力和物力，并提高了电池组的质量；同时，本专利技术采用的定时测量电压仪不仅可以测量电池组放电搁置后的总电压，而且还可以激活有BMS的电池组，整个过程操作简单，节约了劳动力。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种定时测量电压仪包括中央处理器、定时时间设置模块、输出模块、控制转换电路模块、稳压电路模块、充电器模块和电源供电模块；所述中央处理器分别与定时时间设置模块、输出模块和控制转换电路模块连接；所述中央处理器还通过稳压电路模块与电源供电模块连接；所述控制转换电路模块分别与充电器模块和待测量电池组连接；所述控制转换电路模块用于接收中央处理器指令使待测量电池组在充电或电压测量两种模式下作转换；所述充电器模块用于在充电模式时激活电池组；所述定时时间设置模块用于设定电池组放电结束后至电压稳定后所需的时间；若待测量电池组为有BMS的锂离子电池组，所述定时时间设置模块设置的时间到达后，定时时间设置模块输出信号给中央处理器，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动充电模式控制充电器模块激活待测量电池组后，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动电压测量模式测量待测量电池组电压；若待测量电池组为没有BMS的锂离子电池组，所述定时时间设置模块设置的时间到达后，定时时间设置模块输出信号给中央处理器，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动电压测量模式测量待测量电池组电压。所述定时时间设置模块、数码显示电路模块、控制转换电路模块和稳压电路模块为常用模块，所述中央处理器内可编写程序，所述程序可测量电压并驱动数码显示器显示，可调节电压精度及读取数据延时时间，同时带断电电压记忆功能和定时时间设置功能；所述控制转换电路根据中央处理器指令将待测量的锂离子电池组在充电或电压测量两种模式下作转换；到设置的定时时间后，中央处理器记忆当前电压总值并在显示器上保持显示。一种锂离子电池组各电芯一致性的判断方法，包含以下步骤：（1）将锂离子电池组放电：将有BMS的锂离子电池组放电至BMS过放保护，将没有BMS的锂离子电池组放电至电压值=单颗电芯空电态电压值*N后截止；（2）测锂离子电池组反弹电压：将步骤（1）中放电截止后的锂离子电池组在常温下搁置1-2400分钟，待所述锂离子电池组电压稳定后，定时电压测量仪测量所述锂离子电池组总电压；（3）锂离子电池组内各电芯一致性判断：将步骤（2）中定时电压测量仪所测量的锂离子电池组总电压值与本专利技术所创立的锂离子电池组反弹电压标准计算公式得到的锂离子电池组反弹电压值对比；若锂离子电池组总电压值在锂离子电池组反弹电压值范围内，则所测锂离子电池组内各电芯一致性良好，否则，表示该锂离子电池组内各电芯一致性较差；其中，锂离子电池组反弹电压=［1.10+0.425*N*（2.48+0.472*x%+0.236*nC）+1.28*N+0.32*x%+0.13*nC］±（0.2*N），单位为V；所述公式中“N”代表锂离子电池组串联数，假设10串的锂离子电池组，N=10；所述公式中“x%”代表锂离子电池组放电前的荷电状态，空电态为0%，满电态为100%；所述公式中“nC”代表锂离子电池组放电时的倍率，即为放电电流除以电池组额定容量所得的倍数,单位为1/h；其中，磷酸铁锂系列单颗电芯空电态电压值为2.0～2.5V，钴酸锂系列单颗电芯空电态电压值为2.8～3.3V；锰酸锂系列单颗电芯空电态电压值为2.8～3.3V；镍钴锰酸锂系列单颗电芯空电态电压值为2.8～3.3V；钴酸锂-锰酸锂-镍钴锰酸锂任意比例混合系列单颗电芯空电态电压值为2.8～3.3V。在步骤（1）结束后，所述定时测量电压仪针对有BMS的锂离子电池组，将所测锂离子电池组激活后再转换至电压测量模式实时测量锂离子电池组电压；若锂离子电池组没有BMS，所述定时测量电压仪启动电压测量模式实时测量锂离子电池组电压。所述锂离子电池组电压稳定是将放电截止后的锂离子电池组在常温下搁置1-2400分钟电压达到稳定。优选所述放电截止后的锂离子电池组在常温下搁置1-240分钟后达到电压稳定。所述锂离子电池组反弹电压标准计算公式是通过对若干锂离子电池组放电后其反弹电压的实际测量验证，并将测量数据进行回归运算,从而创立锂离子电池组反弹电压回归方程计算公式。说明书中所述电池，若非特别指明电芯或单体电池，均指锂离子电池组，所述锂离子电池组通过多个电芯串联或并联组合而成。关于反弹电压的定义：行业内没有明确的反弹电压定义，有的人认为放电到2V，之后回升到3V，反弹电压=3V-2V=1V。本申请文件中特说明所述反弹电压是电池组在放电结束再搁置一定时间后测量电池组电压回升达到的总电压。所述锂离子电池组内各电芯一致性的判断方法采用的原理：BMS是指电池管理系统，当电池组放电到BMS保护时，这时电池组内任一电芯电压低于设定的保护电压，BMS自动切断放电电路，显示无输出。当电池组放电到BMS保护时，如果电池组内各电芯一致性高，各电芯电压都接近设定的保护电压，反弹电压会比较低；如果电池组内各电芯一致性不高，各电芯电压多高于设定的保护电压，比较离散，反弹电压会比较高。因此，通过测量电池组放电后的反弹电压，就能判断电池组内电芯的一致性。具体进一步的判断判断锂离子电池组是否合格，则本专利技术通过研发了一款定时测量电压仪来解决。所述定时测量电压仪其主要功能是激活电池组和定时测量电池组电压。由于有BMS的电池组放电至BMS过放保护后是没有电压输出的，且电池组前端电压因为已组合不方便测量，因此需要对电池组激活使其有电压输出以便于测量。此外，电池组放电至过放保护或截止后停止放电再搁置，其电压会反弹，并且不同时间反弹电压不同，初期会上升且变化大，一定时间后趋于平稳，再长时间后又会因自身漏电而下降。因此针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定时测量电压仪，其特征在于：所述定时测量电压仪包括中央处理器、定时时间设置模块、输出模块、控制转换电路模块、稳压电路模块、充电器模块和电源供电模块；所述中央处理器分别与定时时间设置模块、输出模块和控制转换电路模块连接；所述中央处理器还通过稳压电路模块与电源供电模块连接；所述控制转换电路模块分别与充电器模块和待测量电池组连接；所述控制转换电路模块用于接收中央处理器指令使待测量电池组在充电或电压测量两种模式下作转换；所述充电器模块用于在充电模式时激活电池组；所述定时时间设置模块用于设定电池组放电结束后至电压稳定后所需的时间；若待测量电池组为有BMS的锂离子电池组，所述定时时间设置模块设置的时间到达后，定时时间设置模块输出信号给中央处理器，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动充电模式控制充电器模块激活待测量电池组后，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动电压测量模式测量待测量电池组电压；若待测量电池组为没有BMS的锂离子电池组，所述定时时间设置模块设置的时间到达后，定时时间设置模块输出信号给中央处理器，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动电压测量模式测量待测量电池组电压。

【技术特征摘要】
1.一种定时测量电压仪，其特征在于：所述定时测量电压仪包括中央处理器、定时时间设置模块、输出模块、控制转换电路模块、稳压电路模块、充电器模块和电源供电模块；所述中央处理器分别与定时时间设置模块、输出模块和控制转换电路模块连接；所述中央处理器还通过稳压电路模块与电源供电模块连接；所述控制转换电路模块分别与充电器模块和待测量电池组连接；所述控制转换电路模块用于接收中央处理器指令使待测量电池组在充电或电压测量两种模式下作转换；所述充电器模块用于在充电模式时激活电池组；所述定时时间设置模块用于设定电池组放电结束后至电压稳定后所需的时间；若待测量电池组为有BMS的锂离子电池组，所述定时时间设置模块设置的时间到达后，定时时间设置模块输出信号给中央处理器，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动充电模式控制充电器模块激活待测量电池组后，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动电压测量模式测量待测量电池组电压；若待测量电池组为没有BMS的锂离子电池组，所述定时时间设置模块设置的时间到达后，定时时间设置模块输出信号给中央处理器，中央处理器输出信号给控制转换电路模块，启动电压测量模式测量待测量电池组电压。2.一种应用权利要求1所述定时测量电压仪的锂离子电池组各电芯一致性的判断方法，其特征在于：包含以下步骤：(1)将锂离子电池组放电：将有BMS的锂离子电池组放电至BMS过放保护，将没有BMS的锂离子电池组放电至电压值＝单颗电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小平，唐胜成，王庆远，段军，
申请(专利权)人：广州丰江电池新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44