一种快速评估电池最大放电倍率的测试方法技术

一种快速评估电池最大放电倍率的测试方法，其技术方案要点是：电池使用时均有工作电压范围要求，采用恒功率放电时，整个放电过程中电流是动态变化的，电流有一定的变化范围；根据电池实际类型利用功率迭代计算公式通过调整初始功率确定放电功率，使得最大可能放电电流位于该放电功率下电流工作范围的60%～90%范围为宜；根据恒功率放电测试结果，通过放电容量、电压、电流、温度变化趋势，筛选并判断最大放电电流；对筛选的最大放电电流进行恒流放电测试，通过容量、放电温升等确定该倍率放电是否合适。本发明专利技术的设计更为合理，在评估电池最大放电倍率时可节省测试时间和测试成本。池最大放电倍率时可节省测试时间和测试成本。池最大放电倍率时可节省测试时间和测试成本。

【技术实现步骤摘要】
一种快速评估电池最大放电倍率的测试方法


[0001]本专利技术涉及电池的最大放电倍率评估及测试，特别是一种适用于电池工作电压范围较宽时确定电池的最大放电倍率评估及测试。

技术介绍

[0002]近些年，随着科技的快速发展，越来越多的仪器、家用电器、玩具等用电设备被设计开发出来，其中很多都使用电池作为直接或间接的动力来源，电池在人们生活中的方方面面得到广泛的应用。不同的用电设备对电池性能有不同的要求，导致电池的容量、工作电压范围、放电倍率、放电温升、使用温度范围等等是电池选型过程中考察的重点。其中在电池选型过程中对于电池的最高放电倍率性能往往只是经验值，电池实际所能达到的最高放电倍率往往会更高。如果要确定电池所能达到的实际最高放电倍率，需要对电池进行不同倍率下的放电性能验证，在进行多次倍率性能试验后可以确定电池可以达到的最高放电倍率，进而评估我们所选的电池是否满足用电设备的倍率放电需求以及最大放电电流富裕量，而这样重复进行试验验证的方法不仅耗费时间，而且测试成本也很高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是开发一种快速、准确的反应电池最大放电电流的评估及测试方法。
[0004]本专利技术的技术方案是，一种快速评估电池最大放电倍率的测试方法，它包括初始功率、实验测试时恒定功率及最大放电电流的选择，其特征在于：依据电池类型确定电池工作电压范围；因电池在恒功率放电时具有电流随着电压降低而连续增大的特点，利用功率迭代计算公式通过调整初始功率挑选合适的放电功率，使得恒功率放电时电流范围包含电池可能的最大放电电流I
pos
；对恒功率放电过程中筛选并判断的最大放电电流进行恒流放电验证，确定满足设计需求。
[0005]所述的电池种类可以是三元电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、铅酸电池、镉镍电池等二次电池或锌锰电池、锌银纽扣式等一次电池。
[0006]所述的电池工作电压范围随电池种类不同而不同，恒功率放电时对应的电流工作范围与所选电池的电压工作范围（V
min
～V
max
）相对应。
[0007]所述的迭代计算，根据初始设定功率值P0、电压工作范围（V
min
～V
max
）及电流公式I=P/U得到迭代功率计算公式P
n
=V
maxn
*P0/V
minn
，其对应的电流工作范围是（P
n
‑1/V
min
～P
n
/V
min
）或（V
maxn
‑1P0/V
minn
～V
maxn
P0/V
minn+1
）。
[0008]所述的放电功率P
n
，根据设定功率初始值P0和电压工作范围（V
min
～V
max
），通过迭代计算，可以得到P
n
及其对应的连续电流工作范围（P
n
‑1/V
min
～P
n
/V
min
）；初始值P0及P
n
的选择依据是使得电池的最大可能放电电流值I
pos
位于（P
n
‑1/V
min
～P
n
/V
min
）的60%～90%范围为宜。
[0009]所述的在恒功率测试时电池筛选并判断的最大放电电流特点是在测试过程中电压可能会出现快速下降，电流、温度可能会出现快速上升，或者放电结束时电池的放电容量
较低，这些突变点及其周围均存在着最大放电电流点的可能。如果通过恒功率放电发现电压、电流、温度或容量波动过大或过于平缓，则第一次挑选的最大可能放电电流I
pos
太大或太小，可以依据第一次恒功率放电测试结果重新挑选最大可能放电电流I
pos
，进而重新选择P
n
。
[0010]所述的对恒功率放电测试中挑选的最大放电电流进行恒流放电验证，如果放电容量满足设计值，则可以确定该值为该款电池的最大放电电流值；如果不满足要求，则放电倍率选择过大，适当减小放电倍率重新测试。
[0011]本专利技术的有益效果是：与现有测试方法相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术可通过电池一次恒功率测试观察到连续的放电电流及电压状态；2、本专利技术通过迭代计算，测试前就可以将电池的最大可能放电电流I
pos
控制在筛选的工作电流60%～90%范围内，便于观察到电池恒功率放电过程突变点，同时测试时也可以直接观察到I
pos
前后对应电流值的电压变化情况。
[0012]3、本专利技术将恒功率测试时电流连续变化的优点和恒流测试时能够准确评估电池倍率放电性能两种测试方法的优点相结合，实现电池在粗略评估阶段的简单、快速评估和倍率验证阶段准确、可靠验证。
[0013]4、本专利技术在测试电池最大放电倍率过程时简单、快速、准确，与传统单纯设置多个倍率放电梯度进行测试的方法相比测试成本低、测试时间短，并且在恒功率放电时可同时获得放电容量信息及不同放电倍率条件下电压特点。
附图说明
[0014]图1是本专利技术所述的恒功率测试示意图。
[0015]图2是本专利技术所述的恒流测试示意图。
[0016]图3是本专利技术的工作流程图。
具体实施方式
[0017]详细描述钴酸锂电池实施例：本专利技术的具体操作是：本专利技术的测试原理是依据P=UI，当进行恒功率放电时，电池的电压随着放电过程逐渐降低，放电电流会随着自变量U的降低而逐渐增加，因此电池一次恒功率测试可以初步表征多个倍率放电性能。一般钴酸锂电池工作电压范围为2.75V～4.2V，如果测试功率为P，则对应的放电电流工作范围为(P/4.2～P/2.75)；利用功率迭代计算公式通过调整初始功率P0可以确定放电功率P
n
，使得最大可能放电电流I
pos
位于恒功率P
n
放电过程60%～90%电流工作范围内；根据实际恒功率放电测试结果，判断出最大放电电流；对判断的最大放电电流进行恒流放电测试，根据测试结果即可判断该电流是否是最大放电电流。
[0018]所述的电池类型选择钴酸锂电池，钴酸锂电池工作电压范围为2.75V～4.2V。也可以根据使用需求灵活选择电池类型及电池工作电压范围。
[0019]所述的钴酸锂电池测试功率为P时，对应的电流工作范围宽度为P(1/2.75
‑
1/4.2)即0.126P，P越大，对应的电流工作范围宽度越大，一次测试所能反应的倍率放电性能就越多。
[0020]所述的钴酸锂电池功率迭代计算，是根据设定功率值P0、电压工作范围（2.75V～4.2V）及电流公式I=P/U可得到迭代功率计算公式P
n
=（4.2
n
*P0）/2.75本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速评估电池最大放电倍率的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：S1）确定电池类型及电池工作电压范围：V
min
～V
max
；S2）根据电流公式I=P/U，当采用恒功率放电时，P为定值，电流I在电池工作电压范围内连续变化，电流工作范围为：P/V
max
～P/V
min
；S3）设定功率P的初始值P0，通过迭代计算，可以得到P
n
及其对应的电流工作范围：P
n
‑1/V
min
～P
n
/V
min
；S4）根据所选电池最大可能放电电流I
pos
，使其位于S3）迭代计算结果电流范围内，确定电池放电功率P
n
；S5）进行P
n
条件下的恒功率放电测试，观察放电过程中电压、电流、温度、最终放电容量的变化，筛选并判断最大放电电流；S6）根据恒功率放电筛选判断的最大可能放电电流，进行恒流放电测试，观察放电过程中容量、电压、温度的变化，进行恒流放电测试时，放电电流可以根据步骤S5）所述再选择一个进行测试，如果放电容量不满足设计值，则电流放电倍率选择过大需重新选择，如果满足要求，则可以确定该值为该款电池的最大放电电流值；最终可以确定电流是否满足要求。2.根据权利要求1所述快速评估电池最...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉州，卞鸿彦，张文静，赵清超，
申请(专利权)人：河南新太行电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：