電池能量效率測試裝置及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電池能量測試裝置及測試方法。本發(fā)明提供的電池能量測試裝置及測試方法，操作簡單、可靠性強，能夠對電池的能量效率進行測試，為電池的設計及優(yōu)化提供理論數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明提供的電池能量效率測試裝置及測試方法，不僅能夠用來測試待測電池的儲能效率，還能夠用來測試待測電池的充電效率和放電效率，在電池儲能效率低，需要優(yōu)化改進的過程中，能夠根據(jù)測試出的待測電池的充電效率和放電效率，明確需要改進的是電池的充電過程，還是放電過程，還是充放電過程都需要改進。
【專利說明】
電池能量效率測試裝置及測試方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電池檢測技術，尤其涉及一種電池能量效率測試裝置及測試方法。
【背景技術】
[0002]電池相當于一種二次電源，它能夠把外界電能轉變?yōu)殡姵貎?nèi)部的化學能，需要的時候又能夠把化學能轉變成電能釋放出來。電池的能量效率包括充電效率、放電效率以及儲能效率。其中，充電效率表示電池將獲取的電能轉變?yōu)殡姵貎?nèi)部的化學能的能力;放電效率表示電池將其內(nèi)部的化學能轉變?yōu)殡娔艿哪芰?。而儲能效率是指電池在充電時充入電池的電量與放電時釋放出的電量之比。
[0003]電池組作為電動汽車的關鍵組成部分，如何合理使用電池，提高其能量效率是電動汽車進一步發(fā)展所必須解決的難題。
[0004]目前，國內(nèi)現(xiàn)行的電動車輛用電池標準中，沒有對能量效率制定具體要求。但是，能量效率的不同，對電動車輛用電池的容量和壽命有一定的影響，尤其是電動車輛用電池在深度放電情況下或者在不完全充電狀態(tài)下運行，對其壽命影響更大。因此，非常有必要尋求一種操作簡單、可靠性強的能量效率測試裝置及測試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種操作簡單、可靠性強的能量效率測試裝置及測試方法。
[0006]本發(fā)明一方面提供一種能量效率測試裝置，包括:充電回路、放電回路和控制電路，上述控制電路與上述充電回路和上述放電回路分別連接；
[0007]上述充電回路和上述放電回路分別與待測電池和交流電網(wǎng)連接；
[0008]上述控制電路用于控制上述充電回路通過上述交流電網(wǎng)為上述待測電池充電，并對上述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流進行檢測，得到上述待測電池的充電效率；
[0009]上述控制電路還用于控制上述放電回路通過上述待測電池向上述交流電網(wǎng)放電，并對上述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流進行檢測，得到上述待測電池的放電效率；
[0010]上述控制電路還用于根據(jù)上述充電效率和上述放電效率，得到上述待測電池的儲能效率。
[0011 ]進一步地，上述充電回路包括:交流變壓模塊、整流模塊、第一濾波模塊、第一直流電壓調(diào)整模塊，上述交流變壓模塊、上述整流模塊、上述第一濾波模塊、上述第一直流電壓調(diào)整模塊依次連接在上述交流電網(wǎng)和上述待測電池之間；
[0012]上述交流變壓模塊，用于將上述交流電網(wǎng)輸出的高壓交流電變換為低壓交流電；
[0013]上述整流模塊，用于將上述低壓交流電轉化為直流電；
[0014]上述第一濾波模塊，用于濾除上述直流電中的交流分量；
[0015]上述第一直流電壓調(diào)整模塊，用于在控制電路的控制下將上述直流電轉變?yōu)樯鲜龀潆娀芈吩诔潆娺^程中的充電電壓。
[0016]進一步地，上述放電回路包括:第二濾波模塊、第二直流電壓調(diào)整模塊、逆變模塊；上述第二濾波模塊、上述第二直流電壓調(diào)整模塊、上述逆變模塊依次連接在上述待測電池和上述交流電網(wǎng)之間；
[0017]上述第二濾波模塊，用于濾除上述待測電池放電過程中放出的直流電中的交流分量；
[0018]上述第二直流電壓調(diào)整，用于在控制電路的控制下將上述直流電轉變?yōu)樯鲜龇烹娀芈吩诜烹娺^程中的放電電壓；
[0019]上述逆變模塊，用于將上述放電電壓轉變?yōu)榻涣麟姟?br>[0020]進一步地，上述控制電路包括:處理模塊、驅動模塊、檢測模塊；
[0021]上述驅動模塊，分別與上述充電回路和上述放電回路以及上述處理模塊連接；
[0022]上述檢測模塊，分別與上述充電回路和上述放電回路以及上述處理模塊連接；
[0023]上述檢測模塊，用于對上述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流進行檢測；
[0024]上述驅動模塊，用于在上述處理模塊的控制下驅動上述充電回路通過上述交流電網(wǎng)為上述待測電池充電；
[0025]上述處理模塊，用于接收上述檢測模塊反饋的上述充電電壓和充電電流，并根據(jù)上述充電電壓和上述充電電流控制上述驅動電路驅動上述充電回路通過上述交流電網(wǎng)為上述待測電池充電；
[0026]上述檢測模塊，還用于對上述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流進行檢測；
[0027]上述驅動模塊，還用于在上述處理模塊的控制下驅動上述放電回路通過上述待測電池向上述交流電網(wǎng)放電；
[0028]上述處理模塊，還用于接收上述檢測模塊反饋的上述放電電壓和上述放電電流，并根據(jù)上述放電電壓和上述放電電流控制上述驅動電路驅動上述放電回路通過上述待測電池向上述交流電網(wǎng)放電。
[0029]進一步地，上述控制電路還包括:輔助開關電源，上述輔助開關電源用于為上述處理模塊，上述驅動模塊以及上述檢測模塊供電。
[0030]進一步地，上述控制電路還用于:
[0031]當檢測到的上述充電電壓或上述充電電流超過預設閥值時，控制上述充電回路停止通過上述交流電網(wǎng)為上述待測電池充電；或者是，
[0032]當檢測到的上述放電電壓或上述放電電流超過預設閥值時，控制上述放電回路停止通過上述待測電池向上述交流電網(wǎng)放電。
[0033]進一步地，還包括:人機交互模塊，上述人機交互模塊與上述處理模塊連接，用于將用戶輸入的命令傳遞給上述處理模塊，并將上述處理模塊的處理結果顯示給用。
[0034]本發(fā)明另一方面提供一種能量效率測試方法，包括以下步驟:
[0035]控制充電回路通過交流電網(wǎng)為待測電池充電；
[0036]檢測上述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流，得到上述待測電池的充電效率；
[0037]控制放電回路通過上述待測電池向上述交流電網(wǎng)放電；
[0038]檢測上述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流，得到上述待測電池的放電效率；
[0039]根據(jù)上述充電效率和上述放電效率，得到上述待測電池的儲能效率。
[0040]進一步地，檢測上述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流，得到上述待測電池的充電效率，包括:
[0041]檢測上述充電回路在充電過程中經(jīng)第一濾波模塊處理后的直流電的電壓和電流，
[0042]檢測上述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流；
[0043]當上述待測電池充電完成后，根據(jù)上述直流電的電壓和電流以及上述充電電壓和充電電流，得到上述待測電池的充電效率。
[0044]進一步地，上述檢測上述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流，得到上述待測電池的放電效率，包括:
[0045]檢測上述待測電池在放電過程中放出的直流電的電壓和電流，
[0046]檢測上述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流；
[0047]當上述待測電池放電完成后，根據(jù)上述直流電的電壓和電流以及上述放電電壓和放電電流，得到上述待測電池的放電效率。
[0048]本發(fā)明提供的本發(fā)明提供的電池能量測試裝置及測試方法，操作簡單、可靠性強，能夠對電池的能量效率進行測試，為電池的設計及優(yōu)化提供理論數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明提供的電池能量效率測試裝置及測試方法，不僅能夠用來測試待測電池的儲能效率，還能夠用來測試待測電池的充電效率和放電效率，在電池儲能效率低，需要優(yōu)化改進的過程中，能夠根據(jù)測試出的待測電池的充電效率和放電效率，明確需要改進的是電池的充電過程，還是放電過程，還是充放電過程都需要改進。
【附圖說明】
[0049]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0050]圖1為本發(fā)明實施例一提供的電池能量效率測試裝置的結構示意圖；
[0051]圖2為本發(fā)明實施例二提供的能量效率測試裝置的結構示意圖；
[0052]圖3本發(fā)明實施例二提供的電池能量測試裝置工作在充電狀態(tài)下的電路結構示意圖；
[0053]圖4為本發(fā)明實施例二提供的電池能量測試裝置工作在放電狀態(tài)下的電路結構示意圖；
[0054]圖5為本發(fā)明實施例三提供的電池能量效率測試方法的流程圖。
[0055]附圖標記說明:
[0056]1:充電回路；
[0057]11:交流變壓模塊；
[0058]12:整流模塊；
[0059]13:第一濾波模塊；
[0060]14:第一直流電壓調(diào)整模塊；
[0061 ]2:放電回路；
[0062]21:第二濾波模塊；
[0063]22:第二直流電壓調(diào)整模塊；
[0064]23:逆變模塊；
[0065]3:控制電路；
[0066]31:處理模塊；
[0067]321、322:檢測模塊；
[0068]331、332:驅動模塊；
[0069]4:交流電網(wǎng)；
[0070]5:待測電池；
[0071]6:輔助開關電源；
[0072]71、72、73、74、75:開關;
[0073]8:人機交互模塊。
【具體實施方式】
[0074]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0075]實施例一
[0076]圖1為本發(fā)明實施例一提供的電池能量效率測試裝置的結構示意圖，如圖1所示，本實施例提供的電池能量效率測試裝置，包括:充電回路1、放電回路2和控制電路3，控制電路3與充電回路I和放電回路2分別連接；
[0077]充電回路I和放電回路2分別與待測電池5和交流電網(wǎng)4連接；
[0078]控制電路3用于控制充電回路I通過交流電網(wǎng)4為待測電池5充電，并對充電回路I在充電過程中的充電電壓和充電電流進行檢測，得到待測電池5的充電效率；
[0079]控制電路3還用于控制放電回路2通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電，并對放電回路2在放電過程中的放電電壓和放電電流進行檢測，得到待測電池5的放電效率；
[0080]控制電路3還用于根據(jù)充電效率和放電效率，得到待測電池5的儲能效率。
[0081]具體地，控制電路3控制充電回路I按預設規(guī)則通過交流電網(wǎng)4為待測電池5充電。詳細地，上述預設規(guī)則為待測電池的充電特性規(guī)則，針對不同類型的待測電池，例如鋰電池、蓄電池等，控制電路3內(nèi)部預先儲存有各類型待測電池對應的充電特性規(guī)則，當待測電池確定為某一類型時，控制電路3控制充電回路I按照該類型待測電池的充電特性規(guī)則通過交流電網(wǎng)4為待測電池5充電；
[0082]同樣地，控制電路3控制放電回路2按預設規(guī)則通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電。詳細地，上述規(guī)則為待測電池的放電特性規(guī)則。針對不對類型的待測電池5，控制電路3內(nèi)部預先存儲有各類型待側電池5對應的放電特性規(guī)則，當待測電池5確定為某一類型時，控制電路3控制放電回路2按照該類型待測電池的放電特性規(guī)則通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電；
[0083]更具體地，在充電回路I通過交流電網(wǎng)4為待測電池5充電的過程中，控制電路3檢測充電回路I在充電過程中的充電電壓和充電電流，當待測電池5充電完成后，控制電路3采用上述充電電壓和充電電流對時間積分，能夠計算出充電完成時，待測電池5充入的電能E1，在這個過程中，同時計算充電過程中，充電完成時，交流電網(wǎng)提供的電能E2，假設充電回路I的效率為90 %，待測電池5的充電效率記為ni，則有:
[0084]El/E2 = 90%*m (I)
[0085]根據(jù)式(I)，從而可以計算出待測電池的充電效率m;
[0086]同樣地，在放電回路2通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電的過程中，控制電路3檢測放電回路2在放電過程中的放電電壓和放電電流，當待測電池5放電完成后，控制電路3采用上述放電電壓和放電電流對時間積分，能夠計算出放電完成時，待測電池5回饋到電網(wǎng)的電能E3，在這個過程中，同時計算放電過程中，放電完成時，待測電池5放出的電能E4，假設放電回路2的效率為90%，待測電池5的放電效率記為Π2，則有:
[0087]E3/E4 = 90%*n2 (2)
[0088]根據(jù)式(2)，從而可以計算出待測電池的放電效率n2;
[0089]將待測電池的儲能效率記為Tl，則有:
[0090]η = ηι*η2 (3)
[0091]從而根據(jù)計算出的待測電池的充電效率m和放電效率η2，計算出待測電池的儲能效率η。
[0092]本實施例提供的電池能量效率測試裝置，操作簡單、可靠性強，能夠對電池的能量效率進行測試，為電池的設計及優(yōu)化提供理論數(shù)據(jù)。此外，本實施例提供的電池能量效率測試裝置，不僅能夠用來測試待測電池的儲能效率，還能夠用來測試待測電池的充電效率和放電效率，在電池能量效率低，需要優(yōu)化改進的過程中，能夠根據(jù)測試出的待測電池的充電效率和放電效率，明確需要改進的是電池的充電過程，還是放電過程，還是充放電過程都需要改進。
[0093]進一步地，本實施例提供的電池能量測試裝置，控制電路3還用于:
[0094]當檢測到的充電電壓或充電電流超過預設閥值時，控制充電回路I停止通過交流電網(wǎng)4為待測電池5充電;或者是，
[0095]當檢測到的放電電壓或放電電流超過預設閥值時，控制放電回路2停止通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電。
[0096]例如，待測電池5為額定電壓為12V的蓄電池，在充電回路I通過交流電網(wǎng)4為其充電的過程中，控制電路3設定了一預設閥值，該閥值為14V，當控制電路3檢測到的充電電壓超過14V時，控制電路3就控制充電回路I停止通過交流電網(wǎng)4為待測電池5充電。
[0097]本實施例提供的電池能量效率測試裝置，通過上述設置，能夠實現(xiàn)過壓保護和過流保護，防止電池因過充而損壞。
[0098]進一步地，本實施例提供的電池能量效率測試裝置，還可以包括溫度傳感器，該溫度傳感器設置在待測電池上，用于檢測待測電池的溫度，并將檢測結果反饋給控制電路，以實時檢測待測電池的溫度。
[0099]實施例二
[0100]下面介紹一種具體的實現(xiàn)方式，用于具體說明實施例一提供的電池能量效率測試裝置。圖2為本發(fā)明實施例二提供的能量效率測試裝置的結構示意圖；圖3本發(fā)明實施例二提供的電池能量測試裝置工作在充電狀態(tài)下的電路結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例二提供的電池能量測試裝置工作在放電狀態(tài)下的電路結構示意圖。下面結合圖2至圖4詳細說明本實施例提供的能量效率測試裝置以及該裝置的測試原理。
[0101]請參照圖3，在本實施例一種可能的實現(xiàn)方式中，充電回路I包括:交流變壓模塊
11、整流模塊12、第一濾波模塊13、第一直流電壓調(diào)整模塊14，交流變壓模塊11、整流模塊
12、第一濾波模塊13、第一直流電壓調(diào)整模塊14依次連接在交流電網(wǎng)4和待測電池5之間；
[0102]交流變壓模塊11，用于將交流電網(wǎng)4輸出的高壓交流電變換為低壓交流電；
[0103]整流模塊12，用于將上述低壓交流電轉化為直流電；
[0104]第一濾波模塊13，用于濾除上述直流電中的交流分量；
[0105]第一直流電壓調(diào)整模塊14，用于在控制電路3的控制下將上述直流電轉變?yōu)槌潆娀芈稩在充電過程中的充電電壓。
[0106]具體地，交流變壓模塊11一般為降壓變壓器，主要用于將交流電網(wǎng)4輸出的電壓為220V、電流為1A的交流電轉換為電壓為50V、電流為40A的交流電。
[0107]整流模塊12—般為單相整流橋，用于將上述電壓為50V、電流為40A的交流電轉變?yōu)?0V的直流電。
[0108]第一濾波模塊13—般采用電容濾波，用于濾除上述60V的直流電中的交流分量；
[0109]第一直流電壓調(diào)整模塊14為降壓調(diào)整模塊，包括IGBT晶體管V1、二極管VDl，電容CI，電感LI，其中:IG B T晶體管VI的源極與電感LI串聯(lián)，并與待測電池的正極相連，二極管VDl與電容Cl位于電感LI的兩側，并聯(lián)在待測電池5的正極和負極之間，此外，IGBT晶體管Vl的門極還與控制電路3連接。該第一直流電壓調(diào)整模塊14，用于在控制電路3的控制下將上述60V的直流電轉變?yōu)槌潆娀芈稩在充電過程中的充電電壓。
[0110]請參照圖4，在本實施例一種可能的實現(xiàn)方式中，放電回路2包括:第二濾波模塊21、第二直流電壓調(diào)整模塊22、逆變模塊23;濾波模塊21、第二直流電壓調(diào)整模塊22、逆變模塊23依次連接在待測電池5和交流電網(wǎng)4之間；
[0111]第二濾波模塊21，用于濾除待測電池5放電過程中放出的直流電中的交流分量；
[0112]第二直流電壓調(diào)整模塊22，用于在控制電路3的控制下將直流電轉變?yōu)榉烹娀芈?在放電過程中的放電電壓；
[0113]逆變模塊23，用于將放電電壓轉變?yōu)榻涣麟姟?br>[0114]具體地，第二濾波模塊21—般采用電容濾波;第二直流電壓調(diào)整模塊22為升壓調(diào)整模塊，主要包括:電感L2、IGBT晶體管V2、二極管VD2以及電容C2，其中，電感L2與二極管VD2串聯(lián)，并與待測電池5的正極相連，電容C2并聯(lián)在待測電池5的正極與負極之間，IGBT晶體管V2的漏極和源極分別與待測電池5的正極和負極連接，門極與控制電路3連接。該第二直流電壓調(diào)整模塊22，用于在控制電路3的控制下將直流電轉變?yōu)榉烹娀芈?在放電過程中的放電電壓。
[0115]請參照圖2至圖4，在本實施例一種可能的實現(xiàn)方式中，控制電路3包括:處理模塊31、檢測模塊321、322、驅動模塊331、332，其中，處理模塊31分別與檢測模塊321、322、驅動模塊331、332連接，檢測模塊321以及驅動模塊331與充電回路I連接，檢測模塊322以及驅動模塊331與放電回路2連接。
[0116]其中，檢測模塊321包括兩個電流檢測裝置TAl、TA2以及兩個電壓檢測裝置TVl、TV2，其中，TVl和TAl設置在第一直流電壓調(diào)整模塊14的前面，用于檢測經(jīng)第一濾波模塊13處理后的直流電的電壓及電流。而TV2和TA2設置在第一直流電壓調(diào)整模塊14的后面，用于檢測充電回路I在充電過程中的充電電壓和充電電流。
[0117]同樣地，檢測模塊322也包括兩個電流檢測裝置TA3、TA4和兩個電壓檢測裝置TV3和TV4。其中，電壓檢測裝置TV3和電流檢測裝置TA3設置在第二直流電壓調(diào)整22的前面，用于檢測待測電池5放電過程中放出的直流電的電壓及電流;電壓檢測裝置TV4和電流檢測裝置TA4設置在第二直流電壓調(diào)整模塊22的后面，用于檢測放電回路2在放電過程中的放電電壓和放電電流。
[0118]此外，請參照圖2，本實施例提供的能量效率測試裝置，還包括:輔助開關電源6，輔助開關電源6的輸入端通過開關75與交流電網(wǎng)4連接，輸出端分別與處理模塊31、檢測模塊321、322以及驅動模塊331、332連接，用于為處理模塊31，檢測模塊321、322以及驅動模塊331、332供電。
[0119]進一步地，本實施例提供的能量效率測試裝置，還包括:人機交互模塊8，該人機交互模塊8與處理模塊31連接，用于將用戶輸入的命令傳遞給處理模塊31，并將處理模塊31的處理結果顯示給用戶。
[0120]具體地，人機交互模塊8包括鍵盤和顯示器，用戶可以通過鍵盤輸入待測電池的類型，或者選擇充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流以及放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流。顯示器則能夠顯示上述信息以及計算出的能量效率，并顯示待測電池的各種狀態(tài)。
[0121]下面結合本實施例提供的電池能量效率測試裝置，具體說明該電池能量效率測試裝置的工作原理。
[0122]首先，請參照圖2，閉合開關75，輔助開關電源6為處理模塊31以及檢測模塊321、322以及驅動模塊331、332供電，通過人機交互模塊8選擇待測電池5的類型，人機交互模塊8將上述待測電池5的類型傳遞給處理模塊31，處理模塊31根據(jù)待測電池5的類型，確定待測電池5的充電及放電時的預設規(guī)則。
[0123]接著，閉合開關71、72、充電回路I通過交流電網(wǎng)4為待測電池5充電，請參照圖3，在整個充電的過程中，電壓檢測裝置TVl和電流檢測裝置TAl檢測經(jīng)第一濾波模塊13處理后的直流電的電壓和電流，并將檢測結果反饋給處理模塊31，當待測電池5充電完成時，處理模塊31將該電壓與電流對時間積分，得到待測電池5充電完成時，交流電網(wǎng)4提供的電能E2，同時，電壓檢測裝置TV2和電流檢測裝置TA2檢測充電回路I在充電過程中的充電電壓和充電電流，并將該充電電壓和充電電流反饋給處理模塊31，處理模塊31將該充電電壓與充電電流與預設規(guī)則進行比較，當該充電電壓與充電電流與預設規(guī)則出現(xiàn)偏差時，處理模塊31控制驅動模塊331調(diào)整充電回路I的充電電壓和充電電流，以使待測電池5按預設規(guī)則進行充電，在這個過程中，檢測模塊321實時檢測充電回路I的充電電壓和充電電流，充電完成時，采用該充電電壓和充電電流對時間積分，得到充電完成時，待測電池5充入的電能El，根據(jù)式(I )，計算出待測電池5的充電效率ni。
[0124]接著，閉合開關71、72，開啟開關73、74，放電回路2通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電，請參照圖4，首先，處理模塊31按照待測電池5的類型，選擇該類型對應的預設規(guī)則，處理模塊31控制驅動電路332按照該預設規(guī)則驅動放電回路2通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電，在待測電池5放電的過程中，電壓檢測裝置TV3以及電流檢測裝置TA3檢測待測電池5放出的直流電的電壓及電流，并將檢測到的電壓及電流反饋給處理模塊31，放電完成后，處理模塊31根據(jù)上述電壓和電流對時間積分，能夠計算出待測電池5放電完成時，一共放出的電能E4。同時，在待測電池5放電的過程中，電壓檢測裝置TV4以及電流檢測裝置TA4檢測放電回路2在放電過程中的放電電壓和放電電流，并將該放電電壓和放電電流反饋給處理模塊31，處理模塊31將該放電電壓和放電電流與預設規(guī)則中該時刻的電壓和電流比較，處理模塊31根據(jù)比較結果，控制驅動電路332按照預設規(guī)則驅動放電回路2通過待測電池5向交流電網(wǎng)4放電，例如，某一時刻檢測到的放電電壓和放電電流與預設規(guī)則在該時刻的電壓和電流存在偏差時，處理模塊31就控制驅動模塊332，改變放電回路2的放電電壓和放電電流，使放電電壓和放電電流滿足預設規(guī)則。同樣地，放電完成后，將檢測到的放電電壓和放電電流對時間積分，計算出待測電池5放電完成后，一共回饋到交流電網(wǎng)的能量E3，根據(jù)式(2)，計算出待測電池5的放電效率n2。
[0125]最后，根據(jù)式(3)計算出待測電池5的儲能效率Tl。
[0126]實施例三
[0127]圖5為本發(fā)明實施例三提供的電池能量效率測試方法的流程圖，如圖5所示，本實施例提供的電池能量效率測試方法，包括如下步驟:
[0128]SI O1、控制充電回路通過交流電網(wǎng)為待測電池充電；
[0129]S102、檢測充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流，得到待測電池的充電效率；
[0130]S103、控制放電回路通過待測電池向交流電網(wǎng)放電；
[0131]S1 4、檢測放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流，得到待測電池的放電效率；
[0132]S105、根據(jù)充電效率和放電效率，得到待測電池的儲能效率。
[0133]上述步驟的具體實現(xiàn)方式及實現(xiàn)過程已經(jīng)在實施例一或實施例二提供的電池能量效率測試裝置中具體說明，此處不再贅述。
[0134]本實施例提供的電池能量效率測試方法，操作簡單、可靠性強，能夠對電池的能量效率進行測試，為電池的設計及優(yōu)化提供理論數(shù)據(jù)。此外，本實施例提供的電池能量效率測試方法，不僅能夠用來測試待測電池的儲能效率，還能夠用來測試待測電池的充電效率和放電效率，在電池能量效率低，需要優(yōu)化改進的過程中，能夠根據(jù)測試出的待測電池的充電效率和放電效率，明確需要改進的是電池的充電過程，還是放電過程，還是充放電過程都需要改進。
[0135]進一步地，在本實施例一種可能的實現(xiàn)方式中，檢測充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流，得到待測電池的充電效率，包括:
[0136]檢測充電回路在充電過程中經(jīng)第一濾波模塊處理后的直流電的電壓和電流，
[0137]檢測充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流；
[0138]當待測電池充電完成后，根據(jù)直流電的電壓和電流以及充電電壓和充電電流，得到待測電池的充電效率。
[0139]進一步地，在本實施例一種可能的實現(xiàn)方式中，檢測放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流，得到待測電池的放電效率，包括:
[0140]檢測待測電池在放電過程中放出的直流電的電壓和電流，
[0141 ] 檢測放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流；
[0142]當待測電池放電完成后，根據(jù)直流電的電壓和電流以及放電電壓和放電電流，得到待測電池的放電效率。
[0143]上述步驟的具體實現(xiàn)方式及實現(xiàn)過程已經(jīng)在實施例一或實施例二提供的電池能量效率測試裝置中具體說明，此處不再贅述。
[0144]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種電池能量效率測試裝置，其特征在于，包括: 充電回路、放電回路和控制電路，所述控制電路與所述充電回路和所述放電回路分別連接； 所述充電回路和所述放電回路分別與待測電池和交流電網(wǎng)連接； 所述控制電路用于控制所述充電回路通過所述交流電網(wǎng)為所述待測電池充電，并對所述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流進行檢測，得到所述待測電池的充電效率； 所述控制電路還用于控制所述放電回路通過所述待測電池向所述交流電網(wǎng)放電，并對所述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流進行檢測，得到所述待測電池的放電效率； 所述控制電路還用于根據(jù)所述充電效率和所述放電效率，得到所述待測電池的儲能效率。2.根據(jù)權利要求1所述的電池能量效率測試裝置，其特征在于，所述充電回路包括:交流變壓模塊、整流模塊、第一濾波模塊、第一直流電壓調(diào)整模塊，所述交流變壓模塊、所述整流模塊、所述第一濾波模塊、所述第一直流電壓調(diào)整模塊依次連接在所述交流電網(wǎng)和所述待測電池之間； 所述交流變壓模塊，用于將所述交流電網(wǎng)輸出的高壓交流電變換為低壓交流電； 所述整流模塊，用于將所述低壓交流電轉化為直流電； 所述第一濾波模塊，用于濾除所述直流電中的交流分量； 所述第一直流電壓調(diào)整模塊，用于在控制電路的控制下將所述直流電轉變?yōu)樗龀潆娀芈吩诔潆娺^程中的充電電壓。3.根據(jù)權利要求1所述的電池能量效率測試裝置，其特征在于，所述放電回路包括:第二濾波模塊、第二直流電壓調(diào)整模塊、逆變模塊;所述第二濾波模塊、所述第二直流電壓調(diào)整模塊、所述逆變模塊依次連接在所述待測電池和所述交流電網(wǎng)之間； 所述第二濾波模塊，用于濾除所述待測電池放電過程中放出的直流電中的交流分量； 所述第二直流電壓調(diào)整，用于在控制電路的控制下將所述直流電轉變?yōu)樗龇烹娀芈吩诜烹娺^程中的放電電壓； 所述逆變模塊，用于將所述放電電壓轉變?yōu)榻涣麟姟?.根據(jù)權利要求1所述的電池能量效率測試裝置，其特征在于，所述控制電路包括:處理模塊、驅動模塊、檢測模塊； 所述驅動模塊，分別與所述充電回路和所述放電回路以及所述處理模塊連接； 所述檢測模塊，分別與所述充電回路和所述放電回路以及所述處理模塊連接； 所述檢測模塊，用于對所述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流進行檢測；所述驅動模塊，用于在所述處理模塊的控制下驅動所述充電回路通過所述交流電網(wǎng)為所述待測電池充電； 所述處理模塊，用于接收所述檢測模塊反饋的所述充電電壓和充電電流，并根據(jù)所述充電電壓和所述充電電流控制所述驅動電路驅動所述充電回路通過所述交流電網(wǎng)為所述待測電池充電； 所述檢測模塊，還用于對所述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流進行檢測； 所述驅動模塊，還用于在所述處理模塊的控制下驅動所述放電回路通過所述待測電池向所述交流電網(wǎng)放電； 所述處理模塊，還用于接收所述檢測模塊反饋的所述放電電壓和所述放電電流，并根據(jù)所述放電電壓和所述放電電流控制所述驅動電路驅動所述放電回路通過所述待測電池向所述交流電網(wǎng)放電。5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的電池能量效率測試裝置，其特征在于，所述控制電路還包括:輔助開關電源，所述輔助開關電源用于為所述處理模塊，所述驅動模塊以及所述檢測模塊供電。6.根據(jù)權利要求1所述的電池能量效率測試裝置，其特征在于，所述控制電路還用于: 當檢測到的所述充電電壓或所述充電電流超過預設閥值時，控制所述充電回路停止通過所述交流電網(wǎng)為所述待測電池充電;或者是， 當檢測到的所述放電電壓或所述放電電流超過預設閥值時，控制所述放電回路停止通過所述待測電池向所述交流電網(wǎng)放電。7.根據(jù)權利要求4所述的電池能量效率測試裝置，其特征在于，還包括:人機交互模塊，所述人機交互模塊與所述處理模塊連接，用于將用戶輸入的命令傳遞給所述處理模塊，并將所述處理模塊的處理結果顯示給用。8.一種電池能量效率測試方法，其特征在于，包括如下步驟: 控制充電回路通過交流電網(wǎng)為待測電池充電； 檢測所述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流，得到所述待測電池的充電效率； 控制放電回路通過所述待測電池向所述交流電網(wǎng)放電； 檢測所述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流，得到所述待測電池的放電效率； 根據(jù)所述充電效率和所述放電效率，得到所述待測電池的儲能效率。9.根據(jù)權利要求8所述的電池能量效率測試方法，其特征在于，檢測所述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流，得到所述待測電池的充電效率，包括: 檢測所述充電回路在充電過程中經(jīng)第一濾波模塊處理后的直流電的電壓和電流， 檢測所述充電回路在充電過程中的充電電壓和充電電流； 當所述待測電池充電完成后，根據(jù)所述直流電的電壓和電流以及所述充電電壓和充電電流，得到所述待測電池的充電效率。10.根據(jù)權利要8或9所述的電池能量效率測試方法，其特征在于，所述檢測所述放電回路在放電過程中的放電電壓和放電電流，得到所述待測電池的放電效率，包括: 檢測所述待測電池在放電過程中放出的直流電的電壓和電流， 檢測所述放電回路在放電電過程中的放電電壓和放電電流； 當所述待測電池放電完成后，根據(jù)所述直流電的電壓和電流以及所述放電電壓和放電電流，得到所述待測電池的放電效率。
【文檔編號】G01R31/36GK105866692SQ201610195265
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】張陳斌, 孫江明, 肖欣, 林利, 徐沖, 楊士保, 付毅博, 周雄, 周一雄, 金黎杰, 劉正輝, 徐莉
【申請人】上海中科深江電動車輛有限公司