本發(fā)明涉及一種電池箱的診斷方法,具體涉及一種退役電動汽車動力電池箱的診斷方法。
背景技術(shù):
隨著電動汽車的快速發(fā)展和應(yīng)用,電動汽車動力電池的規(guī)模也日漸擴大,電動汽車對動力電池的性能要求較高。為了確保電動汽車的動力性能、續(xù)駛里程和運行過程中的安全性能,當(dāng)動力電池的穩(wěn)定性能下降或動力電池容量衰減到額定容量的70-80%時,就須更換動力電池。電動汽車退役的動力電池具有較高的剩余容量,檢測這些退役的動力電池,了解動力電池的性能狀況即可視情況將其應(yīng)用于對電池性能要求相對較低的場合,實現(xiàn)動力電池的梯次利用。
以串聯(lián)成組的形式安裝在電動汽車上的動力電池從電動汽車上退役時也是以電池箱的方式退役的。對退役電動汽車動力電池目前的檢測分析,是將電池箱拆解為電池單體,然后針對電池單體來進行的檢測分析。這種方法雖然能很好的檢測出退役電動汽車動力電池的性能狀態(tài),但要對電池箱進行拆解,檢測完成以后,還要再對電池進行篩選配組,這樣一個拆裝過程通常要十多天甚至幾十天才能完成,增加了退役動力電池二次利用的經(jīng)濟成本,不利于退役動力電池二次利用的開展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種快速的電池箱診斷方法,節(jié)約退役動 力電池二次利用的時間成本和經(jīng)濟成本。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種退役電動汽車動力電池箱的診斷方法,所述方法包括如下步驟:
(1)檢查電池箱的外觀;
(2)檢測電池箱的開路電壓;
(3)檢測電池箱的絕緣性;
(4)檢測電池箱在脈沖下的直流內(nèi)阻;
(5)檢測電池箱的電池管理系統(tǒng)的精度和環(huán)境適應(yīng)性;
(6)電池箱的充放電檢測。
所述步驟(1)包括檢查是否存在箱體變形、連接件松動、電壓和溫度數(shù)據(jù)采集線松動、破損或脫落、極耳斷裂、電池箱漏液和電池箱管理系統(tǒng)損壞或松動。
所述步驟(2)包括:用萬用表測量電池箱串聯(lián)電池的開路電壓,并確定該電池是否為故障電池。
所述步驟(3)包括根據(jù)電池箱的總正極或總負(fù)極與大地之間的電阻確定所述電池箱是否為漏電的電池箱。
所述步驟(4)中,電池箱在脈沖下的直流內(nèi)阻的檢測方法包括:
在23±2℃下,將充放電測試儀的正負(fù)極分別與電池箱的總正極總負(fù)極連接,電壓采集線的正負(fù)極分別與電池箱串聯(lián)電池的正負(fù)極連接;
以1c-2c倍率對電池箱進行30s的脈沖放電時,按下式計算內(nèi)阻r:
r=(v2-v1)/i
式中:i為串聯(lián)電池的直流放電電流,v1和v2分別為電池箱中串聯(lián)電池放電前的電壓和放電結(jié)束時的電壓;
并根據(jù)計算的r值確定所述電池是否為故障電池。
所述步驟(5)包括:
將充放電測試儀的正負(fù)極分別與電池箱的總正極總負(fù)極連接,電壓采集線的正負(fù)極分別與電池箱串聯(lián)電池的正負(fù)極連接;所述電池管理系統(tǒng)設(shè)置有溫度傳感器和電壓測量儀;
在為20℃和-20℃下,分別以1/3c倍率和1/5c倍率對電池箱進行充放電,實時采集電池管理系統(tǒng)的電壓和溫度,并根據(jù)所述電池管理系統(tǒng)采集的電壓與實際電壓的數(shù)值偏差和所述電池管理系統(tǒng)采集的溫度與實際溫度的偏差確定所述電池是否為故障電池。
所述溫度傳感器的溫度精度為±0.2℃,所述電壓測量儀的電壓測量精度為1mv。
所述步驟(6)包括,在23±2℃下,以1/3c對電池箱充放電,實時監(jiān)控每一個電池箱中電池的電壓,確定電池箱的容量以及電池箱中電池之間的一致性。
與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1.通過直接對電池箱進行檢測、提高了退役動力電池在二次利用過程中的檢測效率;
2.直接對退役動力電池箱進行二次利用,從而提高退役電動汽車動力電池梯次利用的經(jīng)濟性,降低梯次利用電池儲能系統(tǒng)的運行成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的一種退役電動汽車動力電池箱的診斷方法流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示,本發(fā)明提供的一種退役電動汽車動力電池箱的診斷方法。對退役電動汽車動力電池箱依次進行如下檢測:1.外觀檢查;2.開路電壓檢測;3.絕緣檢測;4.脈沖下的直流內(nèi)阻檢測;5.電池管理系統(tǒng)的精度和環(huán)境適應(yīng)性檢測;6.電池箱的充放電檢測。
通過以上檢測可以直接排除不具備二次利用價值的電池箱,選擇出可直接進行二次利用的退役電動汽車動力電池箱。通過該方法可在幾小時內(nèi)完成對電池箱的快速檢測,避免了先要將電池箱拆解成電池單體在進行檢測的過程,提高了檢測的效率,減低了檢測成本,從而提高退役電動汽車動力電池二次利用的經(jīng)濟性。具體檢測步驟如下:
1.電池箱的外觀檢查
檢查是否存在電池箱體變形、電池之間連接件松動、電壓和溫度數(shù)據(jù)采集線松動、電池極耳斷裂、電池漏液、電池管理系統(tǒng)連接松動等情況,如存在以上情況,則該電池箱不能直接進行二次利用。該過程可在10分鐘以內(nèi)完成。
2.開路電壓檢測
用高精度萬用表測試每個最小串聯(lián)電壓的開路電壓,查看整箱電池中是否存在零電壓或電壓明顯偏低(偏高)的電池,即存在測量電壓大于額定電壓的5/4倍、小于額定電壓的3/4倍或測量電壓為零的電池。如果存在以上情況,在則該電池箱不能直接進行二次利用。該過程可在2分鐘以內(nèi)完成。
3.電池箱的絕緣檢測
分別測試電池箱總正極和總負(fù)極與大地之間的電阻,檢測電池電池箱是否存在漏電的情況,總正極和總負(fù)極與大地之間的絕緣電阻應(yīng)大于2mω,如果不滿足,需檢查造成該情況的原因,同時該電池箱不能直接進行二次利用。該過 程可在1分鐘以內(nèi)完成。
4.退役動力電池直流內(nèi)阻檢測
在室溫環(huán)境下(23±2℃),將電池箱與充放電測試儀連接,具體連接方式為:電池箱的總正與充放電測試儀的正極線連接,電池箱的總負(fù)與充放電測試儀的負(fù)極線連接,電壓采集線的正極與最小串聯(lián)單元的正極連接,電壓采集線的負(fù)極與最小串聯(lián)單元的負(fù)極連接。然后以1c-2c倍率對電池箱進行30s的脈沖放電,放電電流記為i,記錄每個最小串聯(lián)單元放電前的電壓和放電結(jié)束時的電壓,放電前的電壓記為v1,放電結(jié)束時的電壓記為v2,計算每個最小串聯(lián)單元的直流內(nèi)阻r,計算公式為:
r=(v2-v1)/i
根據(jù)計算結(jié)果,計算該箱內(nèi)電池的平均直流內(nèi)阻,檢查是否有直流內(nèi)阻明顯偏大的電池,即直流內(nèi)阻大于平均直流內(nèi)阻的1.52倍。如果存在這樣的電池,則該電池箱不能直接進行二次利用。該過程可在10分鐘以內(nèi)完成。
5.電池管理系統(tǒng)的精度和環(huán)境適應(yīng)性檢測
在室溫下在室溫下(20℃),將電池箱與充放電測試儀連接,具體連接方式為:電池箱的總正與充放電測試儀的正極線連接,電池箱的總負(fù)與充放電測試儀的負(fù)極線連接,電壓采集線的正極與最小串聯(lián)單元的正極連接,電壓采集線的負(fù)極與最小串聯(lián)單元的負(fù)極連接;同時在管理系統(tǒng)的溫度采集點布置高精度溫度傳感器(溫度精度±0.2℃)。以1/3c對電池箱進行充放電,在充放電過程中,采用高精度電壓測量儀(電壓測量精度:1mv)實時測量每個最小串聯(lián)單元的電壓,檢測管理系統(tǒng)的電壓和溫度采集精度,管理系統(tǒng)采集的電壓與實際電壓高精度電壓測量儀的數(shù)值值偏差不得超過20mv,管理系統(tǒng)采集的溫度與高精度測量點的實際溫度溫度傳感器的測量值偏差不得超過1℃。同時在低溫下
(-20℃)對電池箱以0.2c倍率進行充放電,檢測管理在該環(huán)境下是否能保證精度。對于不能滿足精度要求的電池管理系統(tǒng),不能直接進行二次利用。該過程可在30分鐘以內(nèi)完成。
6.電池箱的充放電檢測
在室溫下(23±2℃),將電池箱與充放電測試儀連接,具體連接方式為:電池箱的總正與充放電測試儀的正極線連接,電池箱的總負(fù)與充放電測試儀的負(fù)極線連接,電壓采集線的正極與最小串聯(lián)單元的正極連接,電壓采集線的負(fù)極與最小串聯(lián)單元的負(fù)極連接,在室溫下然后以1/3c對電池箱進行充放電,考察充放電過程中最小串聯(lián)單元之間的電壓差,根據(jù)數(shù)據(jù)分析整組電池箱內(nèi)電池的一致性,判斷電池之間的電壓和容量差異,并根據(jù)該結(jié)果,判斷該箱電池是否可直接進行二次利用。該過程可在7小時以內(nèi)完成。
需要聲明的是,本發(fā)明內(nèi)容及具體實施方式意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的實際應(yīng)用,不應(yīng)解釋為對本發(fā)明保護范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理啟發(fā)下,可作各種修改、等同替換、或改進。但這些變更或修改均在申請待批的保護范圍內(nèi)。