一種提升動力電池性能的系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)提供了一種實現(xiàn)動力電池系統(tǒng)性能提升的系統(tǒng)，動力電池正常工作時需要的電池模塊數(shù)目為N個，M不小于N，所述系統(tǒng)包括，性能測試模塊、M個電池模塊以及控制模塊；性能測試模塊用于對未連入系統(tǒng)的電池模塊的性能指標(biāo)進(jìn)行測試，重復(fù)上述過程直至測出M個電池模塊的性能指標(biāo)，根據(jù)測試結(jié)果選擇出N個性能最優(yōu)的電池模塊；控制模塊用于在性能測試模塊測試模塊的性能時將該模塊與其它M-1個模塊斷開和將所述性能最優(yōu)的N個模塊連入系統(tǒng)中組成電池模組。本實用新型專利技術(shù)通過對電池模塊的性能進(jìn)行測試，選擇出性能較好的電池模塊組成電池模組，可以有效的提升整個電池模組的性能，避免性能較差的模塊對整個系統(tǒng)的整體性能造成影響。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及新能源動力領(lǐng)域，尤其是涉及一種提升動力電池性能的系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)汽車以石油為燃料，但隨著能源危機及環(huán)境污染的加劇，新型的環(huán)保汽車——新能源汽車開始走向市場。目前的新能源汽車多是采用動力電池作為主要或者輔助動力。動力電池是指為工具提供動力來源的電池，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車提供動力的蓄電池。車用動力電池結(jié)構(gòu)上主要包括三部分單體、電池模塊、電池模組。其中電池模塊由若干單體串聯(lián)而成，若干個電池模塊串并聯(lián)組成電池模組。而失效是指由于電池自身特性及使用條件的影響，與正常狀態(tài)相比，過早出現(xiàn)內(nèi)阻增大或者容量降低的現(xiàn)象。 目前的電池技術(shù)在電池單體本身的材料及工藝方面，無法做到結(jié)構(gòu)和性能上的完全一樣，特別是在實際使用過程中，各電池單體工作條件存在差異，其性能的差異會逐漸表現(xiàn)出來，性能較差的模塊會對整個系統(tǒng)的整體性能造成很大的影響。尤其是在某個單體或模塊失效的情況下，會造成整個系統(tǒng)無法正常工作，如果不及時發(fā)現(xiàn)和處理，會進(jìn)一步造成安全事故。因此，對電池模塊的性能進(jìn)行測試，選擇出性能較好的電池模塊組成電池模組，可以有效的提升整個電池模組的性能。避免可能會出現(xiàn)的安全事故。目前的現(xiàn)有技術(shù)中，主要是通過均衡電路對電池模塊之間進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移的方式來實現(xiàn)電池模組整體性能的均衡，進(jìn)而實現(xiàn)對動力電池性能的提升。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本技術(shù)的主要目的是提供一種提升動力電池性能的系統(tǒng)，以實現(xiàn)通過選擇出性能較優(yōu)的電池模塊組成電池模組的方式來實現(xiàn)對動力電池整體性能的提升。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案本技術(shù)提供了一種提升動力電池性能的系統(tǒng)，動力電池正常工作時需要的電池模塊數(shù)目為N個，其中，M不小于N，所述系統(tǒng)包括，性能測試模塊(101)、M個電池模塊(102)以及控制模塊(103)。性能測試模塊(101)用于對未連入系統(tǒng)的電池模塊的性能指標(biāo)進(jìn)行測試，重復(fù)上述過程直至測出M個電池模塊(102)的性能指標(biāo)，根據(jù)測試結(jié)果選擇出N個性能最優(yōu)的電池模塊。控制模塊(103)用于在性能測試模塊(101)測試模塊的性能時將該模塊與其它M-I個模塊斷開，和將所述性能最優(yōu)的N個模塊連入系統(tǒng)中組成電池模組。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括失效判定模塊，所述失效判定模塊用于通過預(yù)先設(shè)置的失效標(biāo)準(zhǔn)對M個電池模塊進(jìn)行失效判定，如果失效模塊個數(shù)大于(M-N)時，則系統(tǒng)停止工作。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括失效判定模塊，所述失效判定模塊用于通過預(yù)先設(shè)置的失效標(biāo)準(zhǔn)對所述性能測試模塊選擇的N個性能最優(yōu)的電池模塊進(jìn)行失效判定，如果存在至少一個失效模塊，則系統(tǒng)停止工作。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括報警模塊，所述報警模塊用于當(dāng)系統(tǒng)停止工作時，輸出報警信息。優(yōu)選地，電池模塊的性能指標(biāo)為電池模塊在同一條件下內(nèi)測得的內(nèi)阻；所述性能測試模塊根據(jù)測試結(jié)果選擇出N個性能最優(yōu)的電池模塊包括所述性能測試模塊根據(jù)測試結(jié)果選擇出N個內(nèi)阻最小的電池模塊；所述失效判定模塊進(jìn)行失效判定包括所述失效判定模塊比較電池模塊的內(nèi)阻和預(yù)先設(shè)置的內(nèi)阻最大值，如果該電池模塊的內(nèi)阻大于所述內(nèi)阻最大值，則該模塊判定為失效。優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括保險器，所述保險器與M個電池模塊相連。由技術(shù)方案可知，本技術(shù)通過對M個電池模塊性能指標(biāo)的測試，選擇出性能最優(yōu)的N個模塊組成動力電池模組，保證了電池系統(tǒng)的最優(yōu)使用性能，實現(xiàn)了對動力電池性能的提升。附圖說明圖I為實現(xiàn)本技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電池內(nèi)阻與使用時間的關(guān)系曲線圖；圖3為加入報警模塊的實現(xiàn)本技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實現(xiàn)本技術(shù)系統(tǒng)的具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為具體實施例的工作流程圖。具體實施方式本技術(shù)提供了一種提升動力電池性能的系統(tǒng)，如圖I所示，該系統(tǒng)包括，性能測試模塊101、M個電池模塊102以及控制模塊103。其中動力電池正常工作時需要的電池模塊數(shù)目為N個,M不小于N。性能測試模塊101用于對未連入系統(tǒng)的電池模塊的性能指標(biāo)進(jìn)行測試，重復(fù)上述過程直至測出M個電池模塊102的性能指標(biāo)，根據(jù)測試結(jié)果選擇出N個性能最優(yōu)的電池模塊。控制模塊103用于在性能測試模塊101測試模塊的性能時將該模塊與其它M-I個模塊斷開，和將所述性能最優(yōu)的N個模塊連入系統(tǒng)中組成電池模組。電池內(nèi)部存在著阻抗(包括歐姆阻抗和極化阻抗)且無法消除，這些阻抗不僅取決于電池材料本身的特性和制造工藝，更與工作條件和實際工作環(huán)境有關(guān)。如圖2所示，動力電池在使用過程中的一個重要特征是電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在充放電使用過程中隨時間逐漸變大，在電池壽命末期，內(nèi)阻變化更加明顯。因此，內(nèi)阻的變化與電池健康狀態(tài)有相對穩(wěn)定的關(guān)系。如果電池的內(nèi)阻超過最大允許值，在大電流充放電時，會使電池溫度快速升高，許多能量以熱能的形式散失，可用容量大量降低。因此，內(nèi)阻是表征電池電性能的一個關(guān)鍵指標(biāo)。可以根據(jù)電池的內(nèi)阻來表征電池模塊的性能。對內(nèi)阻的測試可以在線進(jìn)行，具有耗時少的特點。本技術(shù)可采用在同一條件下測得的內(nèi)阻作為電池模塊的性能指標(biāo)，內(nèi)阻越小，性能越優(yōu)，同一條件指的是電池的工作條件和實際工作環(huán)境條件相同。此外還可用電池模塊的容量等其它參數(shù)作為電池模塊的性能指標(biāo)。由于目前的電池技術(shù)在電池單體本身的材料及工藝方面，很難做到結(jié)構(gòu)和性能上的完全一樣，尤其是隨著電池單體的使用過程，環(huán)境的差異導(dǎo)致各個單體或模塊性能的不同，某些單體或模塊會首先失效，對整個電池模組的性能會造成很大的影響，甚至?xí)戆踩[患，因此對電池模塊進(jìn)行失效判定，及時的發(fā)現(xiàn)和處理過早失效的模塊，保證了整個電池模組的性能得到有效并且安全的發(fā)揮。因此本技術(shù)還可以包括通過預(yù)先設(shè)置的失效標(biāo)準(zhǔn)對電池模塊進(jìn)行失效判定，并根據(jù)失效模塊個數(shù)判斷是否結(jié)束流程，從而能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理過早失效的模塊，保證整個電池模組的性能得到有效的發(fā)揮。如果選擇內(nèi)阻作為電池模塊的性能指標(biāo)，則比較測得的模塊的內(nèi)阻和預(yù)設(shè)的內(nèi)阻最大值Zmax的值，如果測得的內(nèi)阻值大于內(nèi)阻最大值zmax，則該模塊已失效。通過對電池模塊的失效判定，既保證了各模塊的性能得到良好發(fā)揮，也避免·了潛在的安全隱患，提高了電池模組的可靠性。請參閱圖3，除包含圖I所示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)外，圖6所示的系統(tǒng)還包括失效判定模塊301、報警模塊306以及保險器307。并且，控制模塊103包括功率開關(guān)器件303以及開關(guān)控制單元304。所述開關(guān)控制單元304用于在性能測試模塊101測試某一模塊的性能時發(fā)送包括該被測試模塊的模塊信息的第一控制信號給功率開關(guān)器件303，將該被測試的模塊與其它M-I個模塊斷開，直至性能測試模塊101測試完所有模塊的性能后，將包括性能測試模塊101選擇的性能最優(yōu)的N個模塊的模塊信息的第二控制信號發(fā)送至功率開關(guān)器件303。所述第一控制信號控制功率開關(guān)器件303將被測試的模塊與其它M-I個模塊斷開，所述第二控制信號控制功率開關(guān)器件303將所述性能最優(yōu)的N個模塊連入系統(tǒng)組成電池模組。所述功率開關(guān)器件303接收包括被測試模塊的模塊信息的第一控制信號后將該被測試模塊與其它M-I個模塊斷開，接收到包括性能最優(yōu)的N個模塊的模塊信息的第二控制信號后將所述性能最優(yōu)的N個模塊連入系統(tǒng)組成電池模組。所述失效判定模塊301可以用于通過預(yù)先設(shè)置的失效標(biāo)準(zhǔn)對M個電池模塊進(jìn)行失效判定，如果失效模塊個數(shù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種提升動力電池性能的系統(tǒng)，其特征在于，動力電池正常工作時需要的電池模塊數(shù)目為N個，其中，M不小于N，所述系統(tǒng)包括，性能測試模塊(101)、M個電池模塊(102)以及控制模塊(103)；性能測試模塊(101)用于對未連入系統(tǒng)的電池模塊的性能指標(biāo)進(jìn)行測試，重復(fù)上述過程直至測出M個電池模塊(102)的性能指標(biāo)，根據(jù)測試結(jié)果選擇出N個性能最優(yōu)的電池模塊；控制模塊(103)用于在性能測試模塊(101)測試模塊的性能時將該模塊與其它M？1個模塊斷開，和將所述性能最優(yōu)的N個模塊連入系統(tǒng)中組成電池模組。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓爾樑，王宏宇，張守中，
申請(專利權(quán))人：濰柴動力股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：