一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)及其應(yīng)用過(guò)程的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)及其應(yīng)用過(guò)程，屬于航空航天器能源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]平流層作為現(xiàn)有航空與航天領(lǐng)域的結(jié)合部，已受到眾多航空航天大國(guó)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。平流層飛艇作為平流層浮空器的典型代表，由于具有飛行高度高、使用時(shí)間長(zhǎng)、可區(qū)域駐留、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，更是受到了美國(guó)的高度關(guān)注。NASA研究中心早在2003年就對(duì)高空長(zhǎng)航時(shí)飛艇進(jìn)行了深入的可行性研究，確定了高效太陽(yáng)能電池陣、先進(jìn)能源存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)、新型高空螺旋槳與電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)以及輕質(zhì)高強(qiáng)度囊體材料是實(shí)現(xiàn)高空長(zhǎng)航時(shí)飛艇的幾項(xiàng)主要關(guān)鍵技術(shù)，并一直為攻克上述技術(shù)做著不懈的努力。
[0003]針對(duì)平流層飛艇的整個(gè)能源循環(huán)系統(tǒng)方案的研究是其能夠獲得成功的極為關(guān)鍵因素。平流層飛艇中的循環(huán)能源系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池陣和儲(chǔ)能鋰電池堆構(gòu)成，鋰電池堆性能的優(yōu)劣將直接影響循環(huán)能源系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)、可靠運(yùn)行。然而鋰電池堆在進(jìn)行串并聯(lián)應(yīng)用時(shí)必須選擇電性能一致的單體進(jìn)行配組，才能使鋰電池的性能達(dá)到最佳化。
[0004]為此，為有效地開發(fā)平流層飛艇循環(huán)能源系統(tǒng)。本發(fā)明提出一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)，可以在地面條件下進(jìn)行平流層飛艇循環(huán)能源系統(tǒng)所需的鋰電池篩選，以獲得電性能一致的鋰電池單體進(jìn)行鋰電池堆的串并聯(lián)，保證平流層飛艇的循環(huán)能源系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)、可靠運(yùn)行，增加平流層飛艇的滯空時(shí)間，有利于進(jìn)一步拓展平流層飛艇的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](I)目的:本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)，該平臺(tái)可通過(guò)快速接插的方式實(shí)現(xiàn)一次性對(duì)多個(gè)鋰電池單體的電性能進(jìn)行檢測(cè)，能有效保證所檢測(cè)的鋰電池單體的電性能的一致性，進(jìn)而保證平流層飛艇循環(huán)能源系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)、可靠運(yùn)行。
[0006](2)技術(shù)方案:本發(fā)明的一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)是由待測(cè)單體(多個(gè))鋰電池、鋰電池電性能采集模塊、多通道可編程電源、多通道電子負(fù)載、可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的工控機(jī)及相應(yīng)的通信線纜、輸電電纜組成。
[0007]上述方案既能夠有效地實(shí)現(xiàn)一次性對(duì)多個(gè)鋰電池單體的電性能進(jìn)行檢測(cè)，又能夠?qū)ζ搅鲗语w艇循環(huán)能源系統(tǒng)鋰電池堆的整體性能進(jìn)行評(píng)估，大大改善循環(huán)能源系統(tǒng)的性能；另一方面，通過(guò)該平臺(tái)的輔助開發(fā)，極大地提高了所研制的平流層飛艇能源系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行的安全性與可靠性，充分體現(xiàn)了科研與工程中的經(jīng)濟(jì)性原則。此外，該平臺(tái)還可以作為多種能源系統(tǒng)所需鋰電池的測(cè)試與研制平臺(tái)，具有良好的通用性。
[0008]所述的待測(cè)單體鋰電池為平流層飛艇所用儲(chǔ)能電池，需有良好的環(huán)境適用性和高比能量的優(yōu)點(diǎn)；
所述鋰電池電性能采集模塊主要是由多組電壓傳感器、電流傳感器構(gòu)成的多通道電信號(hào)采集模塊； 其中電壓傳感器、電流傳感器可以是普通的霍爾電壓傳感器和霍爾電流傳感器，但需保證其滿足鋰電池單體測(cè)試時(shí)所需的精度要求；
所述多通道可編程電源為可提供多條通道的并可以由計(jì)算機(jī)軟件編程控制的電源；所述多通道電子負(fù)載為可提供多條通道的并可以由計(jì)算機(jī)軟件編程控制的負(fù)載；所述工控機(jī)需攜帶充放電控制程序，具有數(shù)據(jù)記錄和處理能力，并能適時(shí)給出充放電控制信號(hào)；
所述通信線及輸電電纜可以是普通常用種類，但需安全連接可靠，為整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)作提供信息傳遞和電能傳輸。
[0009]本發(fā)明一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)，其基本的應(yīng)用流程如下:
1)平臺(tái)所需模塊的采購(gòu)、性能測(cè)試，包括鋰電池電性能采集模塊、多通道可編程電源、多通道電子負(fù)載、可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的工控機(jī)及相應(yīng)的通信線纜、輸電電纜，主要是各部件需滿足穩(wěn)定性和可靠性等方面的要求；
2)通信協(xié)議的確定，根據(jù)工控機(jī)和其他各部分組件的具體型號(hào)以及整體的平臺(tái)方案，確定工控機(jī)與各組件之間數(shù)據(jù)交換的通信協(xié)議，經(jīng)通信線纜連接后，通過(guò)測(cè)試要求；
3)將鋰電池單體的正負(fù)極設(shè)計(jì)成壓扣孔或螺紋孔的形式，并為每個(gè)待測(cè)鋰電池單體編號(hào);
4)將輸電電纜設(shè)計(jì)成分支型壓扣形式或分支型帶螺栓頭的形式，便于與鋰電池單體相連，連接時(shí)務(wù)必注意，同一單體的正負(fù)極不能同時(shí)操作；
5)通過(guò)輸電電纜將鋰電池電性能采集模塊、多通道可編程電源、多通道電子負(fù)載按設(shè)計(jì)順序串接起來(lái)，通過(guò)確定的通信協(xié)議將鋰電池電性能采集模塊、多通道可編程電源、多通道電子負(fù)載與可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的工控機(jī)建立通信聯(lián)系；并保持每個(gè)待測(cè)鋰電池單體的充電、放電電路連接編號(hào)一致；
6)工控機(jī)所攜帶的充放電程序的設(shè)計(jì)，根據(jù)工控機(jī)和待測(cè)鋰電池單體的具體型號(hào)，確定鋰電池測(cè)試的充放電程序，通過(guò)輸電電纜與各部件連接后，制定充放電測(cè)試要求；
7)利用設(shè)計(jì)的充放電程序按既定的充放電測(cè)試要求對(duì)待測(cè)鋰電池單體進(jìn)行充電、放電控制，并利用可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的工控機(jī)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄；
8)針對(duì)既定的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行極大值、極小值、誤差百分比等數(shù)據(jù)的批處理，并根據(jù)處理結(jié)果對(duì)電池的一致性進(jìn)行評(píng)價(jià)和電池篩選，得到電性能一致的鋰電池單體。
[0010](3)優(yōu)點(diǎn)及功效:本發(fā)明一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)，既能有效地實(shí)現(xiàn)一次性對(duì)多個(gè)鋰電池單體的電性能進(jìn)行檢測(cè)，又能夠?qū)ζ搅鲗语w艇循環(huán)能源系統(tǒng)鋰電池堆的整體性能進(jìn)行評(píng)估，大大改善循環(huán)能源系統(tǒng)的性能；另一方面，通過(guò)該平臺(tái)的輔助開發(fā)，極大地提高了所研制的平流層飛艇能源系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行的安全性與可靠性，充分體現(xiàn)了科研與工程中的經(jīng)濟(jì)性原則。此外，該平臺(tái)還可以作為多種能源系統(tǒng)所需鋰電池的測(cè)試與研制平臺(tái)，具有良好的通用性。
[0011]【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明一種鋰電池快速檢測(cè)平臺(tái)的模塊連接示意圖；
圖2為該平臺(tái)的基本研制流程圖；
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下:
1.待測(cè)鋰電池2.多通道電子負(fù)載3.通信線纜 4.鋰電池電性能采集模塊 5.輸電電纜 6.多通道可編程電源 7.工控機(jī)。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合圖1、2、對(duì)本發(fā)明一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)作進(jìn)一步的說(shuō)明:
本發(fā)明一種鋰電池多節(jié)同步快速檢測(cè)平臺(tái)的模塊連接示意圖如圖1所示，待測(cè)鋰電池I通過(guò)輸電電纜5分別與多通道電子負(fù)載2、多通道可編程電源6相連；可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的工控機(jī)7通過(guò)通信線纜3分別與鋰電池電性能采集模塊4、多通道電子負(fù)載2、多通道可編程電源6相連，而鋰電池電性能采集模塊4通過(guò)通信線纜3與多個(gè)待測(cè)鋰電池相連；其中待測(cè)鋰電池I的正負(fù)極需設(shè)計(jì)成壓扣孔或螺紋孔的形式，方便與輸電電纜5、通信線纜3相連。工控機(jī)7通過(guò)自身所攜帶的充放電控制