一种磷酸铁锂电池用循环寿命测试系统的制作方法

本发明涉及电池测试，具体是一种磷酸铁锂电池用循环寿命测试系统。

背景技术：

1、随着新能源电池技术的快速发展，磷酸铁锂电池作为一种重要的锂离子电池类型，得到了广泛的应用，然而，对于电池的循环寿命和性能稳定性评估仍然是一个关键的问题。

2、传统的测试方法存在着测试周期长、数据分析不准确等问题，因此，为了更好的满足磷酸铁锂电池的循环寿命测试以及性能稳定性评估的进行，减小测试周期并增强测试的准确度，目前亟须一种更加高效、精准的测试系统。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂电池用循环寿命测试系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种磷酸铁锂电池用循环寿命测试系统，包括通信终端，所述通信终端通信连接有电池测试模块、数据处理模块、数据分析模块以及报告评估模块；

3、所述电池测试模块设置有充放电控制单元、温度控制单元以及测试单元；

4、所述充放电控制单元用于进行待测试磷酸铁锂电池的充电与放电，并获取充放电状态数据；

5、所述温度控制单元用于对充电与放电过程中的电池温度进行实时控制；

6、所述测试单元用于判断充放电状态数据是否符合预设的期望数据，进而根据判断结果生成相应有效充放电次数的充放电数据集，根据充放电数据集进行寿命循环测试并生成电池测试集；

7、所述数据处理模块用于对电池测试集进行数据解构，生成相应的若干次单程充放电参数，对单程充放电参数进行数据比对生成电池单程比对数据，并汇总生成比对数据集；

8、所述数据分析模块用于根据比对数据集进行数据分析，进而生成相应的电池分析数据集；

9、所述报告评估模块用于根据电池分析数据集生成测试报告，并根据测试报告评估当前磷酸铁锂电池的电池循环寿命，进而生成电池寿命评估信息。

10、进一步的，进行待测试磷酸铁锂电池的充电与放电，并获取充放电状态数据的过程包括：

11、设置充放电控制单元的充放电操作参数，充放电操作参数包括充电参数项和放电参数项，选择需要进行电池循环寿命测试的磷酸铁锂电池，并将该待测试的磷酸铁锂电池作为待测试对象；

12、充电参数项用于输入至充放电控制单元中进行待测试对象的充电，充电参数项包括充电额定电流、充电额定电压以及充电持续时长，分别记为a充额、v充额以及t充电，放电参数项用于输入至充放电控制单元中进行待测试对象的放电，放电参数项包括放电额定电流、放电额定电压以及放电持续时长，并分别记为a放额、v放额以及t放电；

13、充放电状态数据包括充电状态数据和放电状态数据，当充放电控制单元根据充放电操作参数进行待测试对象的充电与放电时，获取实时的充电状态数据和放电状态数据，充电状态数据包括t充电、a充额和v充额的实际持续时长，分别记为t1、t11和t12，放电状态数据包括t放电、a放额和v放额的实际持续时长，分别记为t2、t21和t22，将获取到的充放电状态数据发送至测试单元。

14、进一步的，对充电与放电过程中的电池温度进行实时控制的过程包括：

15、获取处于该磷酸铁锂电池所定义的最佳循环寿命时的若干个历史电池测试温度，对若干个历史电池测试温度进行编号，记为i，i＝1，2，3，……，n，其中n为大于0的自然数，记编号为i的历史电池测试温度为c[i]，进而获取最佳充放电温度，记为c最佳，c最佳的公式如下：

16、

17、将最佳充放电温度c最佳输入至温度控制单元，由温度控制单元判断待测试对象每次充电与放电过程中实时的电池温度是否等于c最佳，记实时的电池温度为c，根据判断结果决定是否对电池温度进行实时控制；

18、若c＝c最佳，则标记该次充电或放电对应的实时的电池温度为正常温度；

19、若c≠c最佳，则判断c和c最佳的数值大小关系，当c＜c最佳时，由温度控制单元增加当前待测试对象的电池温度，当c＞c最佳时，由温度控制单元降低当前待测试对象的电池温度。

20、进一步的，判断充放电状态数据是否符合预设的期望数据，并根据判断结果生成相应有效充放电次数的充放电数据集进行寿命循环测试，进而生成电池测试集的过程包括：

21、预设充放电状态数据对应的期望数据，期望数据包括期望充电状态数据和期望放电状态数据，期望充电状态数据包括充电额定电流和充电额定电压各自的期望持续时长以及充电的期望持续时长，分别记为t1期望、t11期望和t12期望，期望放电状态数据包括放电额定电流和放电额定电压各自的期望持续时长以及放电的期望持续时长，分别记为t2期望、t21期望和t22期望；

22、判断充放电状态数据是否符合期望数据，根据判断结果生成不同有效充放电次数的充放电数据集，并记有效充放电次数为s，s为大于0的整数，当t1＜t1期望，t11＜t11期望，t12＜t12期望，t2＜t2期望，t21期望＜t21或t22＜t22期望有任一成立时，标记本次对磷酸铁锂电池的充电或放电为有效操作，累加一次有效充放电次数s，否则，标记本次对磷酸铁锂电池的充电或放电为无效操作，不进行s的数值变更，汇总全部有效充放电次数对应的充放电状态数据，进而生成相应的充放电数据集；

23、设置电池寿命测试程序用于录入充放电数据集，在设置循环测试次数和期望寿命后，进行相应的寿命循环测试，通过寿命循环测试获取电池测试集。

24、进一步的，对电池测试集进行数据解构，生成相应的若干次单程充放电参数的过程包括：

25、接收测试单元所生成的电池测试集，在接收之前判断电池测试集的上传地址是否为预设的地址集列表里所包括的任一接收地址，若上传地址不符合地址集列表里的任一接收地址，则标记电池测试集为非法数据，否则，则对电池测试集进行数据解构；

26、数据解构如下：获取电池测试集，将磷酸铁锂电池处于同一次充电和放电的过程作为一个解构对象，将解构对象在电池测试集中相应的数据内容部分作为一次单程充放电参数，进而根据若干个解构对象生成相应的若干次单程充放电参数。

27、进一步的，对单程充放电参数进行数据比对生成电池单程比对数据，并汇总生成比对数据集的过程包括：

28、单程充放电参数包括单程充放电深度、单程充放电速率、单程电流均值以及单程电压均值，分别记各自对应的数值为d1、d2、d3以及d4，设置每个单程充放电参数对应的期望参数，根据单程充放电参数与期望参数进行数据比对，生成相应的电池单程比对数据，期望参数包括单程期望充放电深度、单程期望充放电速率、单程期望电流均值以及单程期望电压均值，并记各自对应的数值为d1`、d2`、d3`以及d4`；

29、电池单程比对数据包括单程充放电深度比对项、单程充放电速率比对项、单程电流均值比对项以及单程电压均值比对项，并分别记为r1、r2、r3和r4，有r1＝<d1，d1`>，r2＝<d2，d2`>，r3＝<d3，d3`>以及r4＝<d4，d4`>，汇总若干次的电池单程比对数据，进而生成相应的比对数据集。

30、进一步的，对比对数据集数据分析生成相应的电池分析数据集的过程包括：

31、设置数据分析单元用于进行比对数据集的数据分析，定义数据分析单元所使用的数据分析项，数据分析项包括第一分析项、第二分析项、第三分析项以及第四分析项，将数据分析项输入至数据分析单元内，进而将r1＝<d1，d1`>与第一分析项、r2＝<d2，d2`>与第二分析项、r3＝<d3，d3`>与第三分析项以及r4＝<d4，d4`>与第四分析项分别进行数据分析，生成各自对应的分析结果；

32、将第一分析项、第二分析项、第三分析项以及第四分析项对应的数值分别记为γ1、γ2、γ3以及γ4，获取r1、r2、r3以及r4各自对应的波动值，并分别记为τ1、τ2、τ3和τ4；

33、当τ1≥γ1时，对应分析结果为：单程充放电深度处于指标异常，当τ1＜γ1时，对应的分析结果为：单程充放电深度处于指标正常；

34、当τ2≥γ2时，对应分析结果为：单程充放电速率处于指标异常，当τ2＜γ2时，对应的分析结果为：单程充放电速率处于指标正常；

35、当τ3≥γ3时，对应分析结果为：电流均值处于指标异常，当τ1＜γ1时，对应的分析结果为：电流均值处于指标正常；

36、当τ4≥γ4时，对应分析结果为：电压均值处于指标异常，当τ1＜γ1时，对应的分析结果为：电压均值处于指标正常；

37、汇总比对数据集对应的全部分析结果，并生成相应的电池分析数据集。

38、进一步的，根据电池分析数据集生成测试报告，并根据测试报告评估当前磷酸铁锂电池的电池循环寿命，进而生成电池寿命评估信息的过程包括：

39、所述报告评估模块设置有报告生成单元和寿命评估单元；

40、所述报告生成单元用于根据电池分析数据集生成测试报告，将电池分析数据集拆解为单程充放电深度、单程充放电速率、电流均值以及电压均值各自对应的不同分析结果，将全部的分析结果录入至设置的空白报告中，进而将空白报告转换为测试报告；

41、所述寿命评估单元用于根据测试报告进行电池循环寿命的评估，寿命评估单元获取测试报告并分析各分析结果处于指标正常的数目，记该数目为λ，根据λ的取值生成不同的电池循环寿命评估等级，汇总测试报告中全部的电池循环寿命评估等级，进而生成相应的电池寿命评估信息。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

43、1、通过充放电控制单元进行待测试的磷酸铁锂电池的充电与放电，并获取充放电状态数据，优先判断充放电状态数据是否符合预设的期望数据，若是，则标记本次对磷酸铁锂电池的充电或放电为有效操作，否则，标记为无效操作，进而生成不同有效充放电次数的充放电数据集，根据充放电数据集进行寿命循环测试，并生成相应的电池测试集，判断每次对磷酸铁锂电池的充电或放电是否达到期望数据，进而决定是否标记为有效操作，只对有效操作对应的数据部分进行寿命循环测试，一定程度上减少了寿命循环测试的数据量，缩短了测试周期，加快了测试效率。

44、2、在对磷酸铁锂电池进行充电或放电的时候，对充电与放电过程中的电池温度进行实时控制，保证电池处于最佳温度下，为后续数据分析提供良好的数据基础，通过数据处理模块将电池测试集数据解构为若干次的单程充放电参数，并对每次的单程充放电参数进行数据比对，生成相应的电池单程比对数据后汇总作为比对数据集，将比对数据集进行数据分析，针对每一次单程充放电参数进行数据分析，最终生成的测试报告适应性更好，准确性更强。