一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法技术

本发明专利技术公开一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法，包括：建立电池模组可调速水冷散热模块在锂离子电池模组外围，利用充放电测试平台使锂离子电池模组运行在循环工况下；测量不同时刻下电池模组内电池单体的温度和电压；通过温度和电压数据计算出不同时刻下模组内电池单体间的温差和电压差；利用模组内电池单体间的温差和压差是否在阈值范围内判断锂离子电池模组中单体间的一致性；通过调整水冷散热模块的流速和温度降低电池模组中单体电池间的温差和压差至阈值范围内，对电池模组进行均衡。本发明专利技术采用非破坏性检测方式，有效检测锂离子电池模组内电池单体间的不一致性，同时对电池模组起到了一定的均衡作用，能够实现实时在线同步检测。能够实现实时在线同步检测。能够实现实时在线同步检测。

【技术实现步骤摘要】
一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法


[0001]本专利技术属于锂电池
，特别是涉及一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法。

技术介绍

[0002]在交通领域，减少煤炭、石油等化石能源的比重，加快交通领域电气化是推行“双碳”工作的有效途径，可通过发展公共交通，推进运载工具和公共交通电气化，进而优化交通运输结构和提高运输效率，实现“双碳”目标。现代有轨电车作为城市轨道公共交通工具，在提升运输效率、优化运输结构方面具有相对运量大、能耗低、准点舒适等特点，是交通领域实现“双碳”目标的重要手段。
[0003]现阶段，动力锂电池作为储能混合动力有轨电车的重要组成部分，在列车动力供给方面发挥着重要的作用。在“双碳”背景下，近年来国内动力电池等新兴行业获得了长足发展。目前，常见动力锂电池以正极材料不同主要分为锰酸锂电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等，该类电池的共同特点在于其主要采用石墨作为负极材料。钛酸锂电池作为新负极材料动力电池具有能量密度高、稳定性强、工作温度范围广、循环寿命长等特点，如今钛酸锂电池已在我国城市轨道交通领域较为广泛地使用。
[0004]动力锂电池由于其生产制造和成组方式的原因，在各个单体电池之间在性能上会产生一定程度上的差异，该问题称为锂电池的一致性问题。由于各个单体电池存在着不一致，在实际应用中容易各电池之间容易产生性能、衰退等方面的差异，而这样的差异又会对整个电池模组的容量、寿命等方面造成重要的影响。电池模组中单体电池之间的不一致性如果不加以控制致其进一步加深和累积，不但会造成电池模组整体性能寿命的衰减，更会产生严重的安全隐患。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法，采用非破坏检测方式，有效监测钛酸锂电池模组内电池间的不一致性，同时对电池模组起到了一定的均衡作用，能够实现实时在线同步检测，便于安装和更换。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法，包括步骤：
[0007]S10,建立电池模组可调速水冷散热模块在锂离子电池模组外围，利用充放电测试平台使锂离子电池模组运行在循环工况下；
[0008]S20,利用模组测试上位机测量不同时刻下电池模组内电池单体的温度和电压，构成多个时刻下的温度和电压检测数据组；
[0009]S30,通过温度和电压数据组计算出不同时刻下模组内电池单体间的温差和电压差；
[0010]S40,利用模组内电池单体间的温差和压差是否在阈值范围内判断锂离子电池模
组中单体间的一致性；
[0011]S50，通过调整水冷散热模块中冷却液的流速和温度降低电池模组中单体电池间的温差和压差至阈值范围内，对电池模组进行均衡。
[0012]进一步的是，通过上位机测得的模组中各个单体间的温度和电压计算最大温差和最大压差；根据最大温差和最大压差是否在阈值范围内，判断锂离子电池模组中的单体中不一致性是否较高。
[0013]进一步的是，判断锂离子电池模组中单体电池间不一致性是否较高，包括：
[0014]当2％U
标准
>最大压差时，表明电池单体间满足一致性；
[0015]当2％U
标准
<最大压差时，表明电池单体间不满足一致性；
[0016]当5℃>最大温差时，表明电池单体间满足一致性；
[0017]当5℃<最大温差时，表明电池单体间不满足一致性。
[0018]进一步的是，通过提高水冷液的流速和改变水冷液的温度降低锂离子电池模组单体间的不一致性；分别提高水冷液流速和改变水冷液温度，包括：
[0019]为调节模组中钛酸锂电池单体间的一致性，调节水冷散热模块中：改变冷却液温度在15℃
‑‑
25℃下，提高水冷液流速在1.4L/min—2.23L/min之间，对模组中钛酸锂电池单体间温度的一致性控制较好；
[0020]当最大压差不超过阈值的情况下，降低冷却液温度以降低电池间的不一致性。
[0021]采用本技术方案的有益效果：
[0022]本专利技术提供了一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法，在钛酸锂电池模组外围建立可调速水冷散热模块，通过充放电测试平台使锂离子电池模组运行在循环工况下，利用模组测试上位机测量不同时刻下电池模组内电池单体的温度和电压，构成多个时刻下的温度和电压检测数据组，并计算出单体电池间的温差和压差，利用模组内电池单体间的温差和压差是否在阈值范围内判断锂离子电池模组中单体间的一致性，通过调整水冷散热模块的流速和温度降低电池模组中单体电池间的温差和压差至阈值范围内，对电池模组进行均衡。该方法能实现实时在线同步检测，便于安装和更换。
[0023]本专利技术不仅可以通过水冷模块改变流速和温度并通过上位机实时检测电池间的温差和压差，还可以通过不同温差和压差分析找出电池单体间不一致性情况，对电池间的均衡提供理论依据。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法流程示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例中冷却液25℃时不同流量下电池模组最大温差的示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例中冷却液20℃时不同流量下电池模组最大温差的示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例中冷却液15℃时不同流量下电池模组最大温差的示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。
[0029]在本实施例中，参见图1所示，本专利技术提出了一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一
致性测试方法，包括步骤：
[0030]S10,建立电池模组可调速水冷散热模块在锂离子电池模组外围，利用充放电测试平台使锂离子电池模组运行在循环工况下；
[0031]S20,利用模组测试上位机测量不同时刻下电池模组内电池单体的温度和电压，构成多个时刻下的温度和电压检测数据组；
[0032]S30,通过温度和电压数据组计算出不同时刻下模组内电池单体间的温差和电压差；
[0033]S40,利用模组内电池单体间的温差和压差是否在阈值范围内判断锂离子电池模组中单体间的一致性；
[0034]S50，通过调整水冷散热模块中冷却液的流速和温度降低电池模组中单体电池间的温差和压差至阈值范围内，对电池模组进行均衡。
[0035]构建锂离子电池模组测试平台，利用上位机测得的模组中各个单体间的温度和电压进行不一致性分析。
[0036]通过上位机测得的模组中各个单体间的温度和电压计算最大温差和最大压差，根据最大温差和最大压差是否在阈值范围内，判断锂离子电池模组中的单体中不一致性是否较高。
[0037]断锂离子电池模组中单体电池间不一致性是否较高，包括：
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法，其特征在于，包括步骤：S10,建立电池模组可调速水冷散热模块在钛酸锂电池模组外围，利用充放电测试平台使钛酸锂电池模组运行在循环工况下；S20,利用上位机测量记录不同时刻下钛酸锂电池模组内电池单体的温度和电压，构成多个时刻下的温度和电压检测数据组；S30,通过温度和电压数据组计算出不同时刻下模组内电池单体间的温差和电压差；S40,利用模组内电池单体间的温差和压差是否在阈值范围内判断钛酸锂电池模组中单体间的一致性；S50，通过调整水冷散热模块中水冷液的流速和温度，降低电池模组中单体电池间的温差和压差至阈值范围内，对电池模组进行均衡。2.根据权利要求1所述的一种有轨电车用钛酸锂电池模组不一致性测试方法，其特征在于，通过上位机测得的模组中各个单体间的温度和电压计算最大温差和最大压差；根据最大温差和最大压差是否在阈值范围内，判断锂离子电池模组中的单体间不一致性。3.根据权利要求2所述的一种有轨电车用钛酸锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪霞，程悟宇，张豪，刘东敏，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：