一种电池制造技术

本发明专利技术公开了一种电池

【技术实现步骤摘要】
一种电池PACK测试系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于电池
PACK
测试与保护
，具体涉及一种电池
PACK
测试系统，以及其控制方法
。

技术介绍

[0002]在电池
PACK
测试过程中，受试电池
PACK
的
BMU
控制器会因为硬件或者软件原因而宕机跑飞，并通过网络通讯重复向测试设备的
BMS
控制器发送故障发生前的最后一个数据
。
电池
PACK
的充放电测试设备虽然接收到受试电池
PACK
的
BMS
控制器传来的网络数据（有可能错误），但却无法正常更新受试电池
PACK
的测试状态并正确控制受试电池
PACK
的测试（即充放电），可能导致受试电池
PACK
因过度充放电而发生损毁
。
[0003]因此，如何能满足电池生产中对测试过程中实时关键变量及其测试在全流程的变化趋势进行监视预测并做出快速高效的保护，保障电池尤其是锂电的生产安全，成为了电池
PACK
充放电测试设备研究开发人员所面临的一个紧迫课题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于克服现有技术的缺点，提出一种电池
PACK
测试系统
。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池
PACK
测试系统，包括顺序连接的方案管理模块
、
保护策略管理模块和参数配置模块，所述的参数配置模块分别连接数据计算模块和保护策略解析模块，数据计算模块和保护策略解析模块分别连接数据监控模块和实时保护控制模块，数据监控模块和实时保护控制模块分别连接数据采集模块和通讯模块，实时保护控制模块同时连接保护日志记录模块，所述的数据计算模块还连接保护策略解析模块，数据监控模块还连接实时保护控制模块，数据采集模块还连接通讯模块，所述的数据监控模块和通讯模块分别连接数据库和充放电测试设备
。
[0006]本专利技术的目的之二是提供一种电池
PACK
测试系统的控制方法，包括如下步骤：
S2
，方案管理模块检索条码映射的测试方案：通过方案管理模块中检索扫码枪获得的电池
PACK
条码映射的测试方案，通过保护策略管理模块中检索该测试方案映射的保护策略；
S3
，参数配置模块更新数据计算模块和保护策略解析模块的规则：在参数配置模块中更新数据计算规则和保护策略解析规则，然后分别发送给更新数据计算模块和保护策略解析模块；
S4
，数据计算模块进行变化趋势预测计算
、
可配置控制变量计算以及故障状态校验，并将计算结果发送给保护策略解析模块用以更新工况状态，或者发送给数据监控模块用以展示相关信息；同时保护策略解析模块识别工况，并根据工况决定是否需要匹配更新策略；如果满足保护条件，将充放电测试设备传递的保护信息发送给实时保护控制模块；
S5
，实时保护控制模块监控保护策略解析模块和保护信息，同时执行实时保护并控制电池测试流程调整从而实现电池
PACK
测试工艺的跳转
、
暂停和更新，控制电池
PACK
测
试流程调整并发送给保护日志记录模块中记录和数据监控模块中显示；
S6
，通讯模块实现上位机与充放电测试设备之间的数据交换，并将数据发送至数据采集模块；
S7
，数据采集模块对通讯模块发送的数据进行解析，并将各种充放电测试设备和电池
PACK
状态信息分门别类发送给数据监控模块；
S8
，数据监控模块监控数据采集模块传送的实时数据
、
数据库中的历史数据
、
数据计算模块传送的计算数据和实时保护控制模块传送的保护控制数据，并将所有数据按照使用需求进行显示
、
存储和调用；
S9
，充放电测试设备对电池
PACK
进行测试或充放电，自主实施高优先级实时保护和电池测试流程调整，或者受控实施低优先级实时保护和电池测试流程调整，全程将电池
PACK
数据和自身数据上传给上位机
。
[0007]进一步，所述的步骤
S4
中的变化趋势预测计算均基于线性模型，计算流程如下：
S41
，根据设置的变化趋势预测窗口深度参数准备内存空间；
S42
，按照
FIFO
规则，新数据入栈，旧数据出栈；
S43
，对新数据进行数据清洗，过滤掉包含空值
、
无效值
、
初始值等异常值；
S44
，从位置轴和时间轴两个维度计算窗口数据的均值
、
偏差或方差，重复部分的计算可省略；
S45
，判断时间轴数据是否满足以下误差范围：（时间轴设置偏差参数
+
时间轴设置最小方差参数）～（时间轴设置偏差参数
+
时间轴设置最大方差参数）；否则进行放电异常保护；是则进入下一步；如果满足误差范围则继续执行下一步；如果不满足误差范围则进入充放电异常保护
S46
，判断位置轴数据是否满足以下范围：位置轴设置最小偏差参数～位置轴设置最大方差参数；是则继续执行下一步；如果不满足误差范围则进入电池
PACK
单体不均衡保护；
S47
，重复步骤
S42
～
S45。
[0008]进一步，所述的步骤
S3
中通过调用保护策略插件将相关参数预设值发送给数据计算模块和保护策略解析模块这两个模块
。
[0009]再进一步，还包括在上位机端为每个本地端的充放电测试设备数字孪生一个对应的虚拟设备，本地端的充放电测试设备与对应的虚拟设备各自协同运行，如果二者工况状态不一致，则系统故障报警并停机；充放电测试设备执行本地端的充放电工艺脚本的同时上位机执行网络端的充放电工艺脚本
。
[0010]再进一步，所述的充放电测试设备与上位机进行协同控制时，充放电测试设备在测试电池
PACK
前与上位机同步测试方案；充放电测试设备执行本地测试方案并进行重要故障检测与保护，并将运行过程中的电池
PACK
信息和充放电信息通过
TCP/UDP
网络发送给上位机；上位机接收网络数据后更新系统状态并进行一般故障检测与保护，同时对重要故障进行校验；当任意一个故障发生时，充放电测试设备与上位机进行系统故障状态同步，停止运行测试方案并发出故障报警
。
[0011]再进一步，所述的重要故障包括最高单体电压保护
、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电池
PACK
测试系统，其特征在于：包括顺序连接的方案管理模块（
11
）
、
保护策略管理模块（
12
）和参数配置模块（
13
），所述的参数配置模块（
13
）分别连接数据计算模块（
14
）和保护策略解析模块（
15
），数据计算模块（
14
）和保护策略解析模块（
15
）分别连接数据监控模块（
16
）和实时保护控制模块（
17
），数据监控模块（
16
）和实时保护控制模块（
17
）分别连接数据采集模块（
18
）和通讯模块（
19
），实时保护控制模块（
17
）同时连接保护日志记录模块（
10
），所述的数据计算模块（
14
）还连接保护策略解析模块（
15
），数据监控模块（
16
）还连接实时保护控制模块（
17
），数据采集模块（
18
）还连接通讯模块（
19
），所述的数据监控模块（
16
）和通讯模块（
19
）分别连接数据库和充放电测试设备
。2.
一种如权利要求1所述电池
PACK
测试系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
，通过与上位机连接的扫码枪对电池
PACK
的条码进行扫码；
S2
，方案管理模块（
11
）检索电池
PACK
条码映射的测试方案，保护策略管理模块（
12
）检索该测试方案映射的保护策略；
S3
，参数配置模块（
13
）更新数据计算规则和保护策略解析规则并分别发送给数据计算模块（
14
）和保护策略解析模块（
15
）；
S4
，数据计算模块（
14
）进行变化趋势预测计算
、
可配置控制变量计算以及故障状态校验，并将计算结果发送给保护策略解析模块（
15
）用以更新工况状态，或者发送给数据监控模块（
16
）用以展示相关信息；同时保护策略解析模块（
15
）识别工况并决定是否需要匹配更新策略，将充放电测试设备传递的保护信息发送给实时保护控制模块（
17
）；
S5
，实时保护控制模块（
17
）监控保护策略解析模块（
15
）和保护信息，同时执行实时保护，控制电池
PACK
测试流程调整，并发送给保护日志记录模块（
10
）记录和数据监控模块（
16
）显示；
S6
，通讯模块（
19
）实现上位机与充放电测试设备之间的数据交换，并将数据发送至数据采集模块（
18
）；
S7
，数据采集模块（
18
）对数据进行解析，并将各种充放电测试设备和电池
PACK
状态信息发送给数据监控模块（
16
）；
S8
，数据监控模块（
16
）监控数据采集模块（
18
）传送的实时数据
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：石灵丹，李俊，阮会，王锐，闵飞云，
申请(专利权)人：武汉长海高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：