电池保护板用测试
SooPAT 电池保护板用测试系统和其测试
方法
申请号：201310195516.1
申请日：2013-05-23
申请(专利权)人东莞市百维科技有限公司
地址523000 广东省东莞市大朗镇犀牛陂工业区68号
发明(设计)人黄富勇王振勇
主分类号G01R31/28(2006.01)I
分类号G01R31/28(2006.01)I
公开(公告)号103308847A
公开(公告)日2013-09-18
专利代理机构广州三环专利代理有限公司 44202
代理人张艳美郝传鑫
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.09.18C N 103308847 A (21)申请号 201310195516.1
(22)申请日 2013.05.23
G01R 31/28(2006.01)
(71)申请人东莞市百维科技有限公司
地址523000 广东省东莞市大朗镇犀牛陂工
业区68号
(72)发明人黄富勇 王振勇
(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司
44202
代理人张艳美
郝传鑫
(54)发明名称
电池保护板用测试系统和其测试方法
(57)摘要
本发明公开了一种电池保护板用测试系统，
包括电子负载和测试装置，电子负载、测试装置及
待测试的电池保护板连接形成测试回路，测试装
置包括电压调节模块、测试控制模块及电池，电压
调节模块与测试控制模块连接以调节输入测试控
制模块的电压，测试控制模块与电池及电池保护
板连接以控制输入电池保护板的信号线接口的电
压为电压调节模块的输出电压或电池的电压。与
现有技术相比，本发明的电池保护测试用系统通
过电压调节模块与测试控制模块的配合可快速模
拟电池过充或过放的状态，从而实现对电池保护
板的测试，简化了电池保护板的测试过程，提高了
测试效率。本发明同时公开了一种电池保护板的
测试方法。
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书6页 附图4页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图4页(10)申请公布号CN 103308847 A
*CN103308847A*
1.一种电池保护板用测试系统，包括电子负载和测试装置，所述电子负载、所述测试装置及待测试的电池保护板连接形成测试回路，其特征在于，所述测试装置包括电压调节模块、测试控制模块及电池，所述电压调节模块与所述测试控制模块连接以调节输入所述测试控制模块的电压，所述测试控制模块与所述电池及所述电池保护板连接以控制输入所述电池保护板的信号线接口的电压为所述电压调节模块的输出电压或所述电池的电压。
2.如权利要求1所述的电池保护板用测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括电源模块，所述电源模块的输入端连接市电，所述电源模块的输出端连接所述电压调节模块的输入端和所述测试控制模块的驱动端，所述电源模块提供输入电压给所述电压调节模块并提供驱动电压给所述测试控制模块。
3.如权利要求2所述的电池保护板用测试系统，其特征在于，所述电压调节模块包括第一电压调节单元、第二电压调节单元及电压倒换单元，所述第一电压调节单元和所述第二电压调节单元的输入端均连接所述电源模块的输出端，且所述第一电压调节单元的输出端连接所述电压倒换单元的第一输入端，所述第二电压调节单元的输出端连接所述电压倒换单元的第二输入端，所述电压倒换单元的驱动端连接所述电源模块的输出端，所述电压倒换单元的输出端连接所述测试控制模块。
4.如权利要求3所述的电池保护板用测试系统，其特征在于，所述电压倒换单元包括第一继电器和第一开关，所述第一继电器的一线圈脚连接所述第一开关的常闭触点，所述第一继电器的另一线圈脚接地，所述第一继电器的公共脚接所述测试控制模块，所述第一继电器的常闭脚连接所述第一电压调节单元的输出端，所述第一继电器的常开脚连接所述第二电压调节单元的输出端，所述第一开关的公共触点连接所述电源模块的输出端。
5.如权利要求4所述的电池保护板用测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括电压显示模块，所述电压显示模块的驱动端连接所述电源模块的输出端，所述显示模块的检测端连接所述第一继电器的公共脚以检测并显示所述第一继电器的输出电压。
6.如权利要求2所述的电池保护板用测试系统，其特征在于，所述测试控制模块包括第二继电器和第二开关，所述第二继电器的一线圈脚连接所述第二开关的常闭触点，所述第二继电器的另一线圈脚接地，所述第二继电器的公共脚连接所述电池保护板的信号线接口，所述第二继电器的两常闭脚分别连接所述电池的两极，所述第二继电器的常开脚连接所述电压倒换单元的输出端，所述第二开关的公共触点连接所述电源模块的输出端。
7.如权利要求1至6任一项所述的电池保护板用测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括复位开关，所述复位开关一端连接所述电池的正极、另一端连接所述电子负载。
8.一种电池保护板的测试方法，所述电池保护板与电子负载和测试装置连接形成测试回路，所述测试装置包括电压调节模块、测试控制模块及电池，其特征在于，包括如下步骤：
（1）通过所述电压调节模块调节输入所述测试控制模块的输入电压，使所述输入电压的电压值大于电池保护板的过充保护门限值或小于所述电池保护板的过放保护门限值；
（2）通过所述测试控制模块使输入所述电池保护板的信号线接口的电压由所述电池的电压切换为所述输入电压；
（3）通过所述电子负载检测并显示所述测试回路的电流值和/或电压值；
（4）根据检测结果判断所述电池保护板的过充或过放保护功能是否正常。
9.如权利要求8所述的电池保护板的测试方法，其特征在于，所述步骤（4）具体为：
若检测结果为零，则判断出所述电池保护板的过充或过放保护功能正常，反之，则判断出所述电池保护板的过充或过放保护功能异常。
电池保护板用测试系统和其测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电池保护板测试的技术领域，更具体地涉及一种电池保护板用测试系统和其测试方法。
背景技术
[0002] 电池保护板主要是在电池出现过充、过放等情况时对电池进行保护控制的电路板。因此，电池保护板的好坏直接关系到电池使用的安全，好的电池保护板可有效避免过充对电池的损坏及过放可能引起的安全事故。
[0003] 目前，对于电池保护板的测试一般需将电池保护板置于其真实的工作环境，再通过对其工作状态的监测来完成对电池保护板过充、过放等性能的测试，测试过程复杂，测试效率低下。
[0004] 因此，有必要提供一种电池保护板用测试系统和其测试方法来克服上述缺陷。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种电池保护板用测试系统，以简化电池保护板的测试过程，从而提高测试效率。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种电池保护板的测试方法，以简化电池保护板的测试过程，从而提高测试效率。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供了一种电池保护板用测试系统，包括电子负载和测试装置，所述电子负载、所述测试装置及待测试的电池保护板连接形成测试回路，其中所述测试装置包括电压调节模块、测试控制模块及电池，所述电压调节模块与所述测试控制模块连接以调节输入所述测试控制模块的电压，所述测试控制模块与所述电池及所述电池保护板连接以控制输入所述电池保护板的信号线接口的电压为所述电压调节模块的输出电压或所述电池的电压。
[0008] 与现有技术相比，本发明的电池保护板用测试系统由于测试装置包括电压调节模块、测试控制模块及电池，且所述电压调节模块与所述测试控制模块连接以调节输入所述测试控制模块的电压，所述测试控制模块与所述电池及所述电池保护板连接以控制输入所述电池保护板的信号线接口的电压为所述电压调节模块的输出电压或所述电池的电压。测试时先通过电压调节模块调节输入测试控制模块的电压，使该电压大于电池的过充门限电压或小于电池的过放门限电压，再通过测试控制模块使该电压输入至电池保护板的信号线接口，以模拟电池的过充或过放状态，最后通过电子负载检测并显示测试回路的电流值和/或电压值，若电池保护板的过充或过放保护功能正常则电池保护板在检测到上述电压时将切断测试回路，从而使电子负载检测并显示的电流值和/或电压值变为零，反之电子负载检测并显示的电流值和/或电压值将无变化，实现了对电池保护板的测试，简化了电池保护板的测试过程，提高了测试效率。
[0009] 具体地，所述测试装置还包括电源模块，所述电源模块的输入端接市电，所述电源
模块的输出端接所述电压调节模块的输入端和所述测试控制模块的驱动端，所述电源模块提供输入电压给所述电压调节模块并提供驱动电压给所述测试控制模块。
[0010] 具体地，所述电压调节模块包括第一电压调节单元、第二电压调节单元及电压倒换单元，所述第一电压调节单元和所述第二电压调节单元的输入端均接所述电源模块的输出端，且所述第一电压调节单元的输出端接所述电压倒换单元的第一输入端，所述第二电压调节单元的输出端接所述电压倒换单元的第二输入端，所述电压倒换单元的驱动端接所述电源模块的输出端，所述电压倒换单元的输出端接所述测试控制模块。
[0011] 具体地，所述电压倒换单元包括第一继电器和第一开关，所述第一继电器的一线圈脚接所述第一开关的常闭触点，所述第一继电器的另一线圈脚接地，所述第一继电器的公共脚接所述测试控制模块，所述第一继电器的常闭脚接所述第一电压调节单元的输出端，所述第一继电器的常开脚接所述第二电压调节单元的输出端，所述第一开关的公共触点接所述电源模块的输出端，所述第一开关的常开触点空出。
[0012] 较佳地，所述测试装置还包括电压显示模块，所述电压显示模块的驱动端接所述电源模块的输出端，所述显示模块的检测端接所述第一继电器的公共脚以检测并显示所述第一继电器的输出电压。
[0013] 具体地，所述测试控制模块包括第二继电器和第二开关，所述第二继电器的一线圈脚接所述第二开关的常闭触点，所述第二继电器的另一线圈脚接地，所述第二继电器的公共脚接所述电池保护板的信号线接口，所述第二继电器的两常闭脚分别接所述电池的两极，所述第二继电器的常开脚接所述电压倒换单元的输出端，所述第二开关的公共触点接所述电源模块的输出端，所述第二开关的常开触点空出。
[0014] 较佳地，所述测试装置还包括复位开关，所述复位开关一端接所述电池的正极、另一端用于接所述电子负载。
[0015] 本发明同时公开了一种电池保护板的测试方法，所述电池保护板与电子负载和测试装置连接形成测试回路，所述测试装置包括电压调节模块、测试控制模块及电池，包括如下步骤：
[0016] （1）通过所述电压调节模块调节输入所述测试控制模块的输入电压，使所述输入电压的电压值大于电池保护板的过充保护门限值或小于所述电池保护板的过放保护门限值；
[0017] （2）通过所述测试控制模块使输入所述电池保护板的信号线接口的电压由所述电池的电压切换为所述输入电压；
[0018] （3）通过所述电子负载检测并显示所述测试回路的电流值和/或电压值；[0019] （4）根据检测结果判断所述电池保护板的过充或过放保护功能是否正常。具体地，所述步骤（4）具体为：
[0020] 若检测结果为零，则判断出所述电池保护板的过充或过放保护功能正常，反之，则判断出所述电池保护板的过充或过放保护功能异常。
[0021] 通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
[0022] 图1为本发明的电池保护板用测试系统与电池保护板连接的立体图。
[0023] 图2为图1中电池保护板用测试系统与电池保护板连接的结构框图。
[0024] 图3为图2中测试装置及电池的电路原理图。
[0025] 图4为本发明的电池保护板的测试方法的流程图。
具体实施方式
[0026] 现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。[0027] 参照图1，本发明的电池保护板用测试系统，包括电子负载20和测试装置10，所述电子负载20、所述测试装置10及电池保护板200连接形成测试回路。
[0028] 结合图1、图2和图3，所述测试装置10包括电源模块101、电压调节模块102、测试控制模块103、电池104、电压显示模块105及复位开关106。
[0029] 具体地，所述电池104包括电池单体B1（B2、B3及B4）且所述电池单体B1（B2、B3及B4）串联。
[0030] 具体地，所述电源模块101包括变压器T1、桥式整流器D1及电容C1。所述变压器T1的输入端接市电（AC220V），所述变压器T1的输出端接所述桥式整流器D1的输入端，所述电容C1为极性电容且接所述桥式整流器D1的输出端，其中所述变压器T1的输出电压为AC12V。
[0031] 具体地，所述电压调节模块102包括第一电压调节单元1021、第二电压调节单元1022及电压倒换单元1023；
[0032] 所述第一电压调节单元1021包括稳压器Q2(LM317，可调节3端正电压稳压器)、电容C3（C4和C5）、电阻R1、可调电阻RV1及二极管D2，所述电容C3为极性电容且其正极
引脚接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述电容C3的负极接地；所述稳压器Q2的V
in
接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述稳压器Q2的Adj引脚接所述电容C4的一端，所述电容C4的另一端接地，所述电阻R1的一端接所述稳压器Q2的V
引脚，所述电阻R1
out
的另一端同时接所述稳压器Q2的Adj引脚、所述可调电阻RV1的一端及所述二极管D2的
引脚；阳极，所述可调电阻RV1的另一端接地，所述二极管D2的阴极接所述稳压器Q2的V
out
引脚，所述电容C5的负极接地；所述电容C5为极性电容且其正极接所述稳压器Q2的V
out
[0033] 所述第二电压调节单元1022包括稳压器Q3(LM317，可调节3端正电压稳压器)、电容C6（C7和C8）、电阻R2、可调电阻RV2及二极管D3，所述电容C8为极性电容且其正极
引脚接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述电容C8的负极接地；所述稳压器Q3的V
in
接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述稳压器Q3的Adj引脚接所述电容C7的一端，
引脚，所述电阻R2所述电容C7的另一端接地，所述电阻R2的一端接所述稳压器Q3的V
out
的另一端同时接所述稳压器Q3的Adj引脚、所述可调电阻RV2的一端及所述二极管D3的阳极，所述可调电阻RV2的另一端接地，所述二极管D3的阴极接所述稳压器Q3的V
引脚；
out
引脚，所述电容C6的负极接地；所述电容C6为极性电容且其正极接所述稳压器Q3的V
out
[0034] 所述电压倒换单元1023包括继电器KA1（8引脚，线圈电压AC12V）和开关K1。具体地，所述开关K1为常闭开关。所述继电器KA1的一常开引脚接所述稳压器Q2的V
引
out
引脚，另脚，另一常开引脚接接地；所述继电器KA1的一常闭引脚接所述稳压器Q3的V
out
一常闭引脚接接地；所述继电器KA1的一线圈引脚接所述开关K1的常闭触点，所述继电器
KA1的另一线圈引脚接地，所述开关K1的公共触点接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述开关K1的常开触点空出。
[0035] 所述电压显示模块105包括电压显示单元、单向可控硅Q1及电容C2，所述电容C2为极性电容，所述单向可控硅Q1的阴极K接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述单向可控硅Q1的阳极A接地，所述单向可控硅Q1的控制极G接所述电容C2的正极，所述电容的负极接地，所述电压显示单元的驱动端的正极接所述单向可控硅Q1的控制极G，所述电压显示单元的驱动端的负极接地，所述电压显示单元的检测端接所述继电器KA1的公共引脚。
[0036] 所述测试控制模块103包括继电器KA11（KA12、KA13及KA14）和开关K11（K12、K13及K14）。
[0037] 具体地，所述继电器KA11的一常闭引脚接电池单体B1正极、另一常闭引脚接电池单体B1负极，所述继电器KA11的一常开引脚接所述继电器KA1的一公共引脚、另一常开引脚接所述继电器KA1的另一公共引脚，所述继电器KA11的一线圈引脚接所述开关K11的常闭触点，所述继电器KA11的另一线圈引脚接地，所述继电器KA11的公共引脚接所述电池保护板200的信号线接口，所述开关K11的公共触点接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述开关K11的常开触点空出；
[0038] 具体地，所述继电器KA12的一常闭引脚接电池单体B2正极、另一常闭引脚接电池单体B2负极，所述继电器KA12的一常开引脚接所述继电器KA1的一公共引脚、另一常开引脚接所述继电器KA1的另一公共引脚，所述继电器KA12的一线圈引脚接所述开关K12的常闭触点，所述继电器KA12的另一线圈引脚接地，所述继电器KA12的公共引脚接所述电池保护板200的信号线接口，所述开关K12的公共触点接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述开关K12的常开触点空出；
[0039] 具体地，所述继电器KA13的一常闭引脚接电池单体B3正极、另一常闭引脚接电池单体B3负极，所述继电器KA13的一常开引脚接所述继电器KA1的一公共引脚、另一常开引脚接所述继电器KA1的另一公共引脚，所述继电器KA13的一线圈引脚接所述开关K13的常闭触点，所述继电器KA13的另一线圈引脚接地，所述继电器KA13的公共引脚接所述电池保护板200的信号线接口，所述开关K13的公共触点接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述开关K13的常开触点空出；
[0040] 具体地，所述继电器KA14的一常闭引脚接电池单体B4正极、另一常闭引脚接电池单体B4负极，所述继电器KA14的一常开引脚接所述继电器KA1的一公共引脚、另一常开引脚接所述继电器KA1的另一公共引脚，所述继电器KA14的一线圈引脚接所述开关K14的常闭触点，所述继电器KA14的另一线圈引脚接地，所述继电器KA14的公共引脚接所述电池保护板200的信号线接口，所述开关K14的公共触点接所述桥式整流器D1的输出端的正极，所述开关K14的常开触点空出。
[0041] 所述复位开关106的常闭触点接所述电子负载20的正接口P+，所述复位开关106的公共触点接电池单体B1（B2、B3及B4）串联后的正极，所述复位开关106的常开触点空出，所述电池单体B1（B2、B3及B4）串联后的负极接所述电池保护板200的电池接口B-，所述电子负载20的负接口P-接所述电池保护板200的放电接口P’-以测试所述电池保护板200的过放保护功能。值得说明的是，当测试所述电池保护板200的过充保护功能时，需
将所述电子负载20的负接口P-接所述电池保护板200的充电接口C-。
[0042] 综上所述，本发明的电池保护板用测试系统的工作原理如下：
[0043] 测试时先通过电压调节模块102调节输入测试控制模块103的电压，使该电压大于电池104的过充门限电压或小于电池104的过放门限电压，再通过测试控制模块103使该电压输入至电池保护板200的信号线接口，以模拟电池104的过充或过放状态，最后通过电子负载20检测并显示测试回路的电流值和/或电压值，若电池保护板200的过充或过放保护功能正常则电池保护板200在检测到上述电压时将切断测试回路,从而使电子负载20检测并显示的电流值和/或电压值变为零，反之电子负载20检测并显示的电流值和/或电压值将无变化，实现了对电池保护板200的测试，简化了电池保护板200的测试过程，提高了测试效率。
[0044] 参照图4，本发明的电池保护板的测试方法，所述电池保护板与电子负载和测试装置连接形成测试回路，所述测试装置包括电压调节模块、测试控制模块及电池，所述测试方法包括如下步骤：
[0045] 步骤S101，通过所述电压调节模块调节输入所述测试控制模块的输入电压，使所述输入电压的电压值大于所述电池保护板的过充保护门限值或小于所述电池保护板的过放保护门限值；如：电池保护板的过放保护门限值为2.8V，电池保护板的过充保护门限值为4.2V；如：当测试电池保护板的过放时，通过电压调节模块调节输入测试控制模块的输入电压为2.7V；又如：当测试电池保护板的过充时，通过电压调节模块调节输入测试控制模块的输入电压为4.3V；
[0046] 步骤S102，通过所述测试控制模块使输入所述电池保护板的信号线接口的电压由所述电池的电压切换为所述输入电压；如：通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为2.7V；或如：通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为4.3V；
[0047] 步骤S103，通过所述电子负载检测并显示测试回路的电流值和/或电压值；如：当通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为2.7V时，电子负载检测并显示的测试回路的电流值为零；又如：当通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为4.3V时，电子负载检测并显示的测试回路的电压值为零；再如：当通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为4.3V时，电子负载检测并显示的测试回路的电流值为0.1A；
[0048] 步骤S104，根据检测结果判断所述电池保护板的过充或过放保护功能是否正常。具体地，若检测结果为零，则判断出所述电池保护板的过充或过放保护功能正常，反之，则判断出所述电池保护板的过充或过放保护功能异常。如：由于当通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为2.7V时，电子负载检测并显示的测试回路的电流值为零，因此判断得知电池保护板的过放功能正常；又如：由于当通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为4.3V时，电子负载检测并显示的测试回路的电压值为零，因此判断得知电池保护板的过充功能正常；再如：由于当通过测试控制模块使输入电池保护板的信号线接口的电压值切换为4.3V时，电子负载检测并显示的测试回路的电流值为0.1A，因此判断得知电池保护板的过充功能异常。
[0049] 以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施
例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
图1
图2
图3
图4
电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程
电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件（其中的一部分） 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db 交变湿热（12h＋12h循环）（IEC 60068-2-30:2005,IDT） GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置（ISO/DIS 6469-1:2000,EQV）GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护（ISO/DIS 6469-3:2000,EQV）GB/T 19596-2004 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ） GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注：蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制，或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit （BCU） 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数，并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20
锂电池保护板 测试报告
机械科学研究院北京机电研究所 SBCM蓄电池综合管理系统性能测试报告 测试人员：李红林 参加人员：李红林，史建军 联系方式：北京理工大学电动车辆工程技术中心68914070-840,lhlbitev@https://www.360docs.net/doc/c95008007.html, 日期：2003-6 目录 第一节SBCM蓄电池综合管理系统介绍 第二节试验电池性能分析 第三节锂离子电池组电压均衡系统原理 第四节锂离子电池组充放电过程的安全保护功能（充电方面） 第五节电池组电压均衡系统在工作过程中的能耗分析 第六节电池组管理系统ECU单元对电池SOC的计算及其精度，同时为了消除累计误差，系统采取什么措施？ 第七节SBCM蓄电池管理系统的热管理 第八节试验测试结果 a) 50A恒流充电均压曲线 b) 20A恒流充电均压曲线 c) 10A恒流充电均压曲线 d) 电池完整充电过程均压曲线 e) 恒流放电曲线 第九节结论及建议
第一节 SBCM蓄电池综合管理系统介绍 SBCM蓄电池综合管理系统组成(见图一)，主要由多功能蓄电池管理模块、安全充电模式的网络化充电装置、管理系统ECU、PC机的管理系统和高速CAN 总线组成。 图一： SBCM蓄电池管理系统结构示意图 蓄电池（多功能）管理模块SBCM主要由自动均压功率部件（双向10A DC/DC变换器）、自动均压控制部件在充电、放电和备用工况下，当相邻电池电压差大于20MV时即可在嵌入模块内的微控制器和ECU的控制下进行多种模式的自动均压。 自动均压功率部件具有电池组跨电池能量迁移技术、低压差大电流充电技术，双向可逆充电技术、高内阻电池均压过程中高幅值端电压互移对自动均压工程的影响等关键技术问题。 由于具有双向高强度（可跨电池）能量迁移技术的采用，有效解决了充电、放电过程中落后电池补偿问题。 在（多功能）电池管理模块内，还集成了电压检测、温度检测、过压检测和通讯接口。通过通讯网络，将电池模块内的数据以500Kbit/秒的速度传输到高速CAN总线。 管理模块、ECU、充电装置和PC机可共享高速CAN总线上的数据信息。 由于自动均压装置的能量迁移相对有限（每个电池回路小于10A），当充放电电流过大时，不可能完全实现能量平衡。在放电过程中，除电池会产生落后电池外，不会有其他不良影响。在充电过程中，当充电电流过大时，则可能不能通过能量迁移实现电压基本平衡。在充电后期，个别电池会出现充电电压超过电池允许电压的危险状态。 为了有效防止因充电电流过大问题，将具有基于极端单体电池控制的安全充电模式功能的充电装置接入蓄电池管理系统高速CAN总线上，充电机连续监听网络中的相关数据，当发现出现充电电流大于自动均压部件的能量迁移能力时，适时减小充电电流，使充电电流与系统内自动均压部件的能量迁移相适应，从而达到充电过程的安全。 集成在网络内的充电机还监听电池组端电压，电池的最高温度和最大温升，并根据相关规定适时调整充电电流。 SBCM蓄电池综合管理系统，在检测温度的同时，还适时提供温升状况。对于NiMH电池及时发现过大温升和减小温度失控具有重要意义。
简易锂电池保护IC 测试电路的设计
简易锂电池保护IC测试电路的设计 作者：中国地质大学蔡欢欢 由于锂电池的体积密度、能量密 度高，并有高达4.2V的单节电池 电压，因此在手机、PDA和数码相机等便携式电子产品中获得了广泛的应用。为了确保使用的安全性，锂电池在应用中必须有相应的电池管理电路来防止电池的过充电、过放电和过电流。锂电池保护IC超小的封装和很少的外部器件需求使它在单节锂电池保护电路的设计中被广泛采用。 然而，目前无论是正向（独立开发）还是反向（模仿开发）设计的国产锂电池保护IC由于技术、工艺的原因，实际参数通常都与标准参数有较大差别，在正向设计的IC中尤为突出，因此，测试锂电池保护IC的实际工作参数已经成为必要。目前市场上已经出现了专用的锂电池保护板测试仪，但价格普遍偏高，并且测试时必须先将IC焊接在电路板上。因此，本文中设计了一个简单的测试电路，借助普通的电子仪器就可以完成对锂电池保护IC的测试。 锂电池保护IC的工作原理 单节锂电池保护IC的应用电路很简单，只需外接2个电阻、2个电容和2个MOSFET，其典型应用电路如图1所示。 图1 锂电池保护IC的典型应用电路 锂电池保护IC测试电路设计
图2 锂电池保护IC测试电路 根据锂电池保护IC的工作原理设计的测试电路如图2所示，图3详细说明了图2中模块B 的电路。模块A在测试过流保护时为CS引脚提供电压，模拟图1中的CS引脚所探测到的电压。调整模块中的可变电位器可为CS引脚提供可变电源，控制其中的跳变开关可为CS 提供突变电压。模块B为电源，模拟为IC提供工作电压。调整电路中的可变电位器R7可为整个电路提供一个可变电压，在测试过充电保护电压和过放电保护电压时使用。控制模块中的开关S1的闭合为测试电路提供一个跳变电源，在测试IC的过充、过放和过流延迟时使用。跳线端口P1、P2在测试IC工作电流时使用，在测试其他参数时将开关S2导通即可。测试IC工作电流时，将电流表接在P1、P2上，将开关S2断开。模块C是用2个MOSFET 做成的微电流源，在测试OD、OC输出高、低电平时向该引脚吸、灌电流，只要MOSFET 选择恰当，可以满足测试需要。模块D是2片MOSFET集成芯片，相当于图1中的M1、M2，其中的两个端口在测试MOSFET漏电流时使用，在测试其他参数时要将这两个端口短接。模块E是一个IC插座，该插座用于放置待测IC，最多可以放置4片IC（测试时只能放一片IC），测试完以后可以将IC取出，不留任何痕迹，不影响IC的销售和再次测试。
锂电池保护板的简单检测方法
锂电池保护板的简单检测方法 锂电池保护板对锂电池进行过充、过放、过流（充电过流、放电过流和短路）保护，有些保护板上设计有热敏电阻，用于对电池进行过热保护，但过热保护通常是由外电路完成的，并不由保护板实现。保护板上的热敏电阻仅仅是给外电路提供一个温度传感器。如果保护板不良，电池就很容易损坏。本文介绍一种锂电池保护板的简单检测方法。 检测电路如下图： 电路很简单，主要元件就是一个电容和两个电阻，两个开关可以用鳄鱼夹或手动搭线都没问题的。色框内的部分是锂电池保护板的内电路。 原理： 电解电容C连接到保护板上的电池接点（B+，B-）上，充当电池，可进行充电和放电，连接时别弄错极性就行。电压表（数字万用表20V电压档）并联在电容两端，用于监视电池电压。 初始时，电容C没电，保护板上的控制芯片无工作电源，保护板处于全关断状态，即使接通开关K2，电容也不会充电。断开开关K2，电容也无电可放。即使电容有电，但电压达不到保护芯片的工作电压，也不会通过R1、R2放电。 如果带保护板的锂电池（比如手机电池）放置太久，电池因自身放电和保护板电路耗电使电池电压低于保护板上控制芯片的工作电压，保护板则全关断。测量电池引出电极P+、P-无电压，充电也充不进，就相当于上述这种初始情况。对这样的电池，一般人只能将它报废处理。其实很多时候电池并没有坏，只是必须拆开电池的封装外壳跳过保护板直接给电池芯充电，当电池芯的电压达到保护板上控制芯片的工作电压之后，电池才起死回生，能正常充电和使用。 本电路中，电容C充当电池的作用，下文关于电路原理的叙述中一律称之为电池。 接通开关K2，如前所述，电池并不会充电。按下按钮开关K1，5V电源通过R1、保护板的P+、B+（保护板上的这两个接点是直通的）、K1给电池充电，电压表上可实时读取电池两端的电压，当电池电压上升到控制芯片的工作电压（约2V）时，放开K1，这时保护板已正常工作，电池会继续充电，电池电压持续上升。如果想知道保护板在多大的电池电压下开始工作，不要长按K1，按一下，放一下，让电池电压每次上升一点点，注意观察电池电压，当电压到某个值时，不按K1电池电压也继续上升，则这个值就是保护板开始工作的最低电池电压值。 当电池电压上升到过充启动电压时（约），保护板关断充电通路，进入过充保护状态，充电停止。这时电压表上显示的就是过充保护电压。由于电压表有内阻，以及保护板上控制芯片工作也需要耗电（电流很小），所以电池通过这两条通路缓慢放电，电压表上可看到电池电压缓慢下降。当下降到控制芯片的过充解除电压（约）时，过充
锂电池保护板比较完整的性能测试
锂电池保护板比较完整的性能测试 一、管理IC（如TI、O2，MCU等）数据写入部份的: 1、I2C资料写入及核对，如O 2、DS、TI、及各家MCU方案等 2. 写入生产日期(当天日期)和系列号--- Write Serial Number and Manu date 备注：SMBUS,I2C，HDQ通信口等； A.Current/Voltage Offset 校正 B.Voltage Gain 校正及读值比较Voltage Calibration C.Temperature 校正及读值比较Temperature Calibration D. Current Gain 校正及读值比较--- Current Calibration ※二、基体特性部份: 3.开路电压测试：测量加载电压后，MOS管是否能正常打开； 4. 带载电压测试：测量保护板的带载能力，从而反应保护直流阻抗 5. VCC电压测量（芯片的工作电压是否正常） 6. 芯片的工作频率测量（芯片的工作晶振频率） 7. 导通电阻测量（MOS管及FUSE阻值测量）； 8. 识别电阻—IDR测量； 9. 热敏电阻---THR； 10. 正常状态的静态功耗电流&休眠静态功耗（sleep） 11、关断状态的（Shout Down）静态功耗电流； 三：保护特性部分测试： 12. 单节电池过充保护测试（COV）， A、保护下限：测试保护板是否提前保护，影响电池容量值； B、保护上限：测试保护板是否有保护，影响电池的安全性； C、保护延时间上、下限：保护延时间是否在设计范围； D、恢复测试：保护后，是否能恢复，关系电池能否再次使用问题。 13. 单节电池过放保护测试（CUV）； A、保护值上下限:一个是，电池能否放到最底值，容量能否完全放出来，一个是一定要保护，否则影响电池的寿命； B、保护延时间：保护延时间是否在设计范围， C、恢复值、恢复时间：保护后，是否能恢复，关系电池能否再次使用问题。 14. PACK电池过压保护测试（POV）保护值、保护延时间、恢复值、恢复时间（如果有测COV，POV不用测，一般比较不建议只测POV，因为总组的POV即使有保护，并不代表每一节的都能够保护，万一有某一节不保护了，那就很危险。） 15. PACK电池低压保护测试（PUV）；保护值、保护延时间、恢复值、恢复时间；原理同CUV,CUV有测CUV，可不测PUV，理由同POV； 16. 充电过流保护（OCCHG）； A、保护值上下限：电流太小，关系充电时间，电流过大，关系电池寿命； B、保护延时间：关系电池发热堪至烧保护板问题； C、恢复值、恢复时间：电池的再次使用； 17. 放电过流保护（OCDSG）； A、保护值上下限：显得优为重要，下限，不能提前保护，否则影响功率，车跑不快、电动工具转不动等，上限一定保护，不保护导至烧电机、电池发热等问题； B、保护延时间上下限:这个也比较重要，下限不保护，如果提前保护了，电动工具，会导致旋不紧；上限不保护，可能导致烧电机、电池发热等问题；
电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试_英文_概要
ISSN 1674-8484CN 11-5904/U 汽车安全与节能学报, 2011年, 第2卷第1期J Automotive Safety and Energy, 2011, Vol. 2 No. 1Manufacture and Performance Tests of Lithium Iron Phosphate Batteries Used as Electric Vehicle Power ZHANG Guoqing, ZHANG Lei, RAO Zhonghao, LI Yong (Faculty of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China Abstract: Owing to the outstanding electrochemical performance, the LiFePO 4 power batteries could be used on electric vehicles and hybrid electric vehicles. A kind of LiFePO 4 power batteries, Cylindrical 26650, was manufactured from commercialized LiFePO 4, graphite and electrolyte. To get batteries with good high-current performance, the optimal content of conductive agent was studied and determined at 8% of mass fraction. The electrochemical properties of the batteries were investigated. The batteries had high discharging voltage platform and capacity even at high discharge current. When discharged at 30 C current, they could give out 91.1% of rated capacity. Moreover, they could be fast charged to 80% of rated capacity in ten minutes. The capacity retention rate after 2 000 cycles at 1 C current was 79.9%. Discharge tests at - 20 ℃ and 45 ℃ also showed impressive performance. The battery voltage, resistance and capaci ty varied little after vibration test. Through the safety tests of nail, no in ? ammation or explosion occurred. Key words: hybrid and electric vehicles; power batteries; lithium iron phosphate; lithium ion batteries; 电动汽车用磷酸铁锂动力电池的制作及性能测试 张国庆、张磊、饶忠浩、李雍
电池保护板原理详解
锂电池电路保护板详解 1.锂电池电路保护板典型电路 2.保护板的核心器件：U1 和 U2A/U2B。U1是保护IC，它由精确的比较器来获得可靠的保护参数。U2A和U2B是MOS管，串在主充放电回路，担当高速开关，执行保护动作。 3.B1的正负极接电芯的正负极；P+,P-分别接电池输出接口的正负极。 4.R3是NTC电阻，配合用电器件的MCU产生保护动作（检测电池温度）。R4是固定阻值电阻，做电池识别。 5.放电路径：B1+ ----- P+ ------ P- ------B1- 6.充电路径：P+ ------- B1+ ------ B1- ------ P- 7.DO是放电保护执行端，CO 是充电保护执行端。
8.充电保护：当电池被充电，电压超过设定值VC（4.25V- 4.35V，具体过充保护电压取决于保护IC）时，CO变为低电平，U2B截止（箭头向内是N-MOS，VG大于VS导通），充电截止。当电池电压回落到VCR（3.8V-4V，具体由IC决定），CO变为高电平，U2B导通，充电继续。VCR必须小于VC一个定值， 以防止频繁跳变。 9.过充保护的时候，即电池充满电的时候，U2B MOS截止了， 手机是不是就关机了呢？答案是肯定没有，不然的话手机开机 插着充电器充电，充满电就会自动关机了。 现在的MOS管生产工艺决定了，生产的时候都会形成一个寄生二极管（也叫体二极管，不用担心体二极管的耐流值，电池厂 都替你考虑了，放电是没问题的）MOS管标准的画法如上图。 充电保护的时候，B-到P-处于断开状态，停止充电。但U2B的 体二极管的方向与放电回路的电流方向相同，所以仍可对外负 载放电。当电芯两端电压低于4.3V时，U2B将退出充电保护状态，U2B重新导通，即B-与P-又重新接上，电芯又能进行正常 的充放电。 10.过放保护：当电池因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V），DO变为低电平，U2A截止，放电停止。P-到B-处于断开状态。当电池置于充电时，B-与P-通过U2A的体二极管接通，恢复到 一定电压后，D0重新置高，U2A重新导通。
锂电池保护板工作原理资料
锂电池保护板工作原理 锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解: 锂电池保护板其正常工作过程为: 当电芯电压在2.5V至4.3V之间时，DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压)，第二脚电压为0V。此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。 2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上充电电压后，DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态，重新在第1脚输出高电压，使8205A内的过放电控制管导通，即电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。 4.保护板过充电保护控制原理: 当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高，当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态，便立即断开第3脚的输出电压，使第3脚电压变为0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关
锂电池保护板基础知识
锂电池保护板基础知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
锂电池保护板的基础知识普及 第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成 锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PT协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。 保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件NTC、ID存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻（数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。NTC是Negative temperature coefficient的缩写，意即负温度系数，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。ID 存储器常为单线接口存储器，ID是Identification 的缩写即身份识别的意思，存储电池种类、生产日期等信息。可起到产品的可追溯和应用的限制。
二、保护板的主要作用 一般要求在-25℃～85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压，在一切正常情况下C-MOS开关管导通，使电芯与保护电路板处于正常工作状态，而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时，在15～30ms内（不同控制IC与C-MOS有不同的响应时间），将CMOS关断，即关闭电芯放电或充电回路，以保证使用者与电芯的安全。 第二章保护板的工作原理 保护板的工作原理图：
锂电池组保护板均衡充电基本工作原理
成组锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。常用的均衡充电技术有恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能;多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU，通过和保护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。 本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。 锂电池组保护板均衡充电基本工作原理 采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中：1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路控制用开关器件;4为过流检测保护电阻;5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分;6为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚CO，放电控制引脚DO，放电过电流及短路检测引脚VM，电池正端VDD，电池负端VSS等）;7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极;9为充电控制开关器件;10为放电控制开关器件;11为控制电路;12为主电路;13为分流放电支路。单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定，串联使用，分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状态进行保护。该系统在充电保护的同时，通过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电，该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法，降低了锂电池组充电器设计应用的成本。
动力电池充放电效率测试方法及特性
电动汽车能量流研究需要考虑电池充放电效率的影响，然而目前针对不同充放电模式下的充放电效率研究并不充分，实验方法、测试系统与分析结果仍不具备普遍适用性。因此，本文提出了一种电动汽车充放电效率表征方法和试验方法，并搭建了测试台架系统；在此基础上，针对某款电动汽车动力电池，定量研究了不同充电模式、放电工况下充放电效率的变化规律，从而为整车能量流研究提供了一种有效的动力电池充放电效率测试方法，接下来就为大家详细的讲解一下希望对大家有所帮助。 1 动力电池及其充放电效率 动力电池是电动汽车的能量来源，锂离子电池以其高能量密度和功率密度、长循环寿命、低自放电率等优势，成为电动汽车的首选动力电池；其中，磷酸铁锂电池（LiFePO4）和三元锂离子电池（NCA、NMC）等具有更高的安全性能，因此广泛应用于电动汽车领域。图1 所示为锂离子电池的基本结构与工作原理示意图，其充放电过程是通过Li+在正负极柱之间嵌入和脱出实现的。 2 实验平台和测试方法 实验平台结构包含试验箱、电池模拟器、12V 开关电源、冷却循环水机、上位机等试验仪器及设备。其中，动力电池系统在实验过程中放置于试验箱内，由高压线连接至电池模拟器，通过控制电池模拟器的功率及电流方向，实现动力电
池不同模式下的充放电；同时电池充放电数据通过CAN 总线进行通讯，并上传至上位机系统。实验过程中，电池模拟器及电池管理系统BMS 实时检测动力电池组总电压、单体电压、电池组温度等参数并设置保护措施，从而保证实验过程电池处于安全工作状态。 3 实验及结果分析 实验用动力电池系统采用三元电芯作为单体电池，整体模块标称能量为46kwh。充放电过程中，设置系统总电压、单体电压、温度等参数的安全范围；一旦检测到参数超出上下限安全阈值，将电池模拟器输出电流设置为0，并切断电池模拟器与动力电池系统的连接。 实验过程中，分别采用2.6kw 慢充、6.6kw 定功率充电、快充、1/3C 标准充电（15.3kw）以及1C 充电（46kw）对电池包进行充电，并通过变功率、45kw、6.5kw 、14.9kw 以及28.4kw 等效模拟车辆NEDC 工况、1C 放电、60km/h 等速、90km/h 等速、120km/h 等5 种驾驶工况。 杭州固恒能源科技有限公司从事于新能源汽车后市场领域，专注于动力电池的应用以及循环利用等方面的研发、生产、销售，并提供全套检测维护解决方案的高新技术企业。产品涉及动力电池检测与维护、数据监测与存储、电池模组级单体电池的高效分选以及成组、储能管理系统等设备领域，客户遍及国内各动力电池厂家，新能源汽车厂家、梯次利用回收企业以及储能应用等企业。
动力电池重要全参数定义及测量计算方法
动力电池重要参数定义及测量计算方法 1.概述 本文档的编写主要是为了方便公司内部研发人员更加快速清楚地认识电池的一些重要特性参数及其测量计算方法。主要包括动力电池的荷电状态SOC，电池健康状态SOH，内阻R等。 此文档主要参考了动力电池的国家标准与行业标准，以及网上的一些权威资料信息，同时结合自身工作经验整合编写而成。 2.电池荷电状态SOC及估算方法 2.1 电池荷电状态SOC的定义 电池的荷电状态SOC被用来反映电池的剩余电量情况，其定义为当前可用容量占初始容量的百分比（国标）。 美国先进电池联合会（USABC）的《电动汽车电池实验手册》中将SOC定义如下：在指定的放电倍率下，电池剩余电量与等同条件下额定容量的比值。 SOC=Q O/Q N 日本本田公司的电动汽车（EV Plus）定义SOC如下： SOC = 剩余容量/(额定容量-容量衰减因子) 其中剩余容量=额定容量-净放电量-自放电量-温度补偿 动力电池的剩余电量是影响电动汽车的续驶里程和行驶性能的主要因素，准确的SOC估算可以提高电池的能量效率，延长电池的使用寿命，从而保证电动汽车更好的行驶，同时SOC也是作为电池充放
电控制和电池均衡的重要依据。 实际应用中，我们需要根据电池的可测量值如电压电流结合电池内外界影响因素（温度、寿命等）来实现电池SOC的估算算法。但是SOC受自身内部工作环境和外界多方面因素而呈非线性特性，所以要实现良好的SOC估算算法必须克服这些问题。目前，国内外在电池SOC估算上已经部分实现并运用到工程上，如安时法、内阻法、开路电压法等。这些算法共同特点是易于实现，但是对实际工况中的内外界影响因素缺乏考虑而导致适应性差，难以满足BMS对估算精度不断提高的要求。所以在考虑SOC受到多种因素影响后，一些较为复杂的算法被提出,例如：卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊估计算法等新型算法，相比于之前的传统算法其计算量大，但精度更高，其中卡尔曼滤波在计算精度和适应性上都有很好的表现。 2.2几种SOC估算算法简介 （1）安时法 安时法又被称为电流积分法，也是计算电池SOC的基础。假设当前电池SOC初始值为SOC0，在经过t时间的充电或放电后SOC为： Q0是电池的额定容量，i(t)是电池充放电电流（放电为正）。 事实上，SOC定义为电池的荷电状态，而电池荷电状态就是电池电流的积分，所以理论上讲安时法是最准确的。同时，它也易于实现，只需测量电池充放电电流和时间，而在实际工程应用时，采用离散化计算公式如下：
锂电池保护板测试
SooPAT 锂电池保护板测试系统 申请号：201320590430.4 申请日：2013-09-24 申请(专利权)人福州开发区星云电子自动化有限公司 地址350000 福建省福州市马尾区星发路8号生产力促进中心3层 304 发明(设计)人李有财陈木泉 主分类号G01R31/00(2006.01)I 分类号G01R31/00(2006.01)I G01R27/14(2006.01)I 公开(公告)号203519738U 公开(公告)日2014-04-02 专利代理机构福州市鼓楼区京华专利事务所(普通合伙) 35212 代理人宋连梅
(10)授权公告号 (45)授权公告日 2014.04.02 C N 203519738 U (21)申请号 201320590430.4 (22)申请日 2013.09.24 G01R 31/00(2006.01) G01R 27/14(2006.01) (73)专利权人福州开发区星云电子自动化有限 公司 地址350000 福建省福州市马尾区星发路8 号生产力促进中心3层304 (72)发明人李有财 陈木泉 (74)专利代理机构福州市鼓楼区京华专利事务 所(普通合伙) 35212 代理人 宋连梅 (54)实用新型名称 锂电池保护板测试系统 (57)摘要 本实用新型提供锂电池保护板测试系统，包 括主控制器、切换电路、电压测量电路、模拟电池 电路、电压比较电路和可调直流电流源；所述的 主控制器与切换电路、电压测量电路、电压比较电 路、可调直流电流源、模拟电池电路连接；所述的 切换电路与可调直流电流源连接。通过本实用新 型可实现对锂电池保护板的全方面的测试，解决 现有锂电池保护板测试系统无法进行全面测试的 问题。 (51)Int.Cl. (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号CN 203519738 U
锂电池保护板的基础知识普及
第一章保护板的构成和主要作用 一、保护板的构成 锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。 保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件NTC、ID存储器等。其中 控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻（数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。NTC 是Negative temperaturecoefficient的缩写，意即负温度系数，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。ID 存储器常为单线接 口存储器，ID是Identification 的缩写即身份识别的意思，存储电池种类、生产日期等信息。可起到产品的可追溯和应用的限制。
二、保护板的主要作用 一般要求在-25℃～85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压，在一切正常情况下C-MOS开关管导通，使电芯与保护电路板处于正常工作状态，而当电芯 电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时，在15～30ms内（不同控制IC 与C-MOS有不同的响应时间），将CMOS关断，即关闭电芯放电或充电回路，以保证使用 者与电芯的安全。 第二章保护板的工作原理 保护板的工作原理图： 如图中，IC由电芯供电，电压在2v－5v均能保证可靠工作。 1、过充保护及过充保护恢复 当电池被充电使电压超过设定值VC(4.25-4.35V，具体过充保护电压取决于IC)后，VD1 翻转使Cout变为低电平，T1截止，充电停止.当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V，具体过充保护恢复电压取决于IC)时，Cout变为高电平，T1导通充电继续， VCR必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。 2、过放保护及过放保护恢复 当电池电压因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V，具体过充保护电压取决于IC）时， VD2翻转，以短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止，当电池被置于充电时，内部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好准备。 3、过流、短路保护 当电路充放回路电流超过设定值或被短路时，短路检测电路动作，使MOS管关断，电流截止。
电动汽车用动力蓄电池技术要求及试验方法-新能源
《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展，提高电动客车安全技术水平，落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求，全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”（以下简称工作组），系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 （1）GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项（计划号20160968-Q-339），2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组，启动了强标制定工作，并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 （2） 2017年2月-3月，基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》（工信部装[2016]377号，以下简称《条件》）的工作基础，工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 （3） 2017年4月18日，工作组在重庆组织召开标准制定讨论会，会议对《条件》制定情况进行了回顾，对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果，针对共性问题形成了专项征求意见表。 （4） 2017年5月-6月，工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 （5） 2017年6月6日，在株洲召开工作组会议，会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 （6）2017年6月-10月，工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标
【CN209911480U】一种锂电池保护板检测装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920642242.9 (22)申请日 2019.05.07 (73)专利权人 苏州市新方纬电子有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴中区越溪街 道前珠路18-38号2幢 (72)发明人 杭志方 金新华 (74)专利代理机构 北京和联顺知识产权代理有 限公司 11621 代理人 程亮 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01) G01R 1/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种锂电池保护板检测装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种锂电池保护板检测 装置，具体涉及锂电池制造技术领域，包括底座， 所述底座顶部设置有箱体，所述箱体内部设置有 第一电动推杆，所述第一电动推杆顶部设置有固 定块，所述固定块顶部设置有检测装置，所述固 定块外部设置有限位块，所述箱体顶部设置有检 测探针，所述检测探针顶部设置有探针安装座， 所述探针安装座顶部设置有第二电动推杆，所述 第二电动推杆顶部设置有滑块。本实用新型通过 设有检测板和滑块，用户可根据保护板的尺寸选 择相对应的检测板，用户可推动滑块，使滑块带 动底部的第二电动推杆滑动到检测板顶部，在检 测探针和检测板上的检测端子共同作用下，从而 实现对锂电池保护板电性能的检测。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 209911480 U 2020.01.07 C N 209911480 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209911480 U 1.一种锂电池保护板检测装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶部设置有箱体(2)，所述箱体(2)内部设置有第一电动推杆(3)，所述第一电动推杆(3)顶部设置有固定块(4)，所述固定块(4)顶部设置有检测装置(5)，所述固定块(4)外部设置有限位块(6)，所述箱体(2)顶部设置有检测探针(7)，所述检测探针(7)顶部设置有探针安装座(8)，所述探针安装座(8)顶部设置有第二电动推杆(9)，所述第二电动推杆(9)顶部设置有滑块(10)，所述滑块(10)内部设置有滑板(11)，所述滑块(10)顶部设置有定位装置(12)； 检测装置(5)包括有检测板(51)、检测端子(52)、转动轴(53)和减速电机(54)，所述固定块(4)内部设置有转动轴(53)，所述转动轴(53)外部固定连接有检测板(51)，所述减速电机(54)输出端与转动轴(53)传动连接，所述检测板(51)一侧设置有检测端子(52)； 定位装置(12)包括有把手(121)、弹簧(122)和定位销(123)，所述滑板(11)贯穿滑块(10)中部，所述滑块(10)与滑板(11)为滑动连接，所述把手(121)底部贯穿滑块(10)，所述把手(121)与滑块(10)为滑动连接，所述把手(121)底部固定连接有定位销(123)，所述把手(121)表面套接有弹簧(122)。 2.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板检测装置，其特征在于：所述滑板(11)顶部设置有定位槽(13)，所述定位槽(13)与定位销(123)相卡接，所述滑块(10)两端均设置有固定杆。 3.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板检测装置，其特征在于：所述箱体(2)顶部设置有开口，所述开口位于第一电动推杆(3)正上方。 4.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板检测装置，其特征在于：所述限位块(6)焊接在固定块(4)上。 5.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板检测装置，其特征在于：所述转动轴(53)与固定块(4)连接处均设置有轴承。 6.根据权利要求1所述的一种锂电池保护板检测装置，其特征在于：所述底座(1)底部设置由支撑腿。 2
锂电池保护板基础知识
锂电池保护板的基础知识普及 第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成 锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短 路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护 板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和 PT协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下 时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路 的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。 保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器 件NTC、ID存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS 开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规 定值时，它立刻（数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。NTC是Negative temperature coefficient的缩写，意即负温度 系数，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充电设备及 时反应、控制内部中断而停止充放电。ID 存储器常为单线接口存 储器，ID是Identification 的缩写即身份识别的意思，存储电池 种类、生产日期等信息。可起到产品的可追溯和应用的限制。
二、保护板的主要作用 一般要求在-25℃～85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压，在一切正常情况下C-MOS开关管导通，使电芯与保护电路板处于正常工作状态，而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时，在15～30ms 内（不同控制IC与C-MOS有不同的响应时间），将CMOS关断，即关闭电芯放电或充电回路，以保证使用者与电芯的安全。 第二章保护板的工作原理 保护板的工作原理图：