二次电池检测系统以及电流平衡式控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及二次电池的充放电性能检测，更具体地，涉及一种二次电池检测系统以及电流平衡式控制方法。
【背景技术】
[0002]在各种便携式电子设备中，电池的使用不可或缺。在各种电池中，化学电池以其技术成熟、价格低廉、放电性能稳定、能量转换效率高等优势，成为应用最广泛的一类。根据电源的具体使用方式与使用性质的不同，化学电池又可以划分为四类:原电池、蓄电池、储备电池和燃料电池，其中，原电池又称为一次电池，其只能进行一次放电过程；而蓄电池又称为二次电池，它在放电过程结束后，可以通过充电的方式恢复到放电前的状态，进而实现多次充放电。为了保证电池的产品质量，质检部门和生产企业均会进行电池检测工作。而由于可以多次充放电的特性，二次电池的检测工作与其他电池并不相同，具有其独有的特点。
[0003]已经存在多种现有的二次电池检测系统，例如电阻式耗能二次电池检测系统。该系统是最早发展成熟的检测系统，它使用电阻或其他耗能元件来消耗二次电池的放电能量。虽然具有回路结构简单、技术上容易实现且成本低的优点，但是，由于这种检测系统将二次电池放电时释放的能量全部通过耗能元件转化为热能，会造成大量的能量浪费，且会引起电池检测厂房内可观的温升效应。
[0004]目前使用比较广泛的是能量回馈式二次电池检测系统。该种系统利用整流电路，可以实现能量从二次电池向外电网方向的流动。这样，在电池充电时能量由外电网输入电池，在电池放电时能量从电池流入外电网，实现了电池放电能量的回收，避免了由于电池放电时释放的能量被电阻消耗而造成的能量浪费问题。但是，该种系统能量回馈效率不高，回馈至外电网的波形往往存在严重的畸变。并且，现有的能量回馈式二次电池检测系统往往采用将二次电池放电时释放的能量直接输出至国家电网的方式进行能量回馈，这存在着一定的安全风险。因为，在二次电池检测过程中，系统有可能直接向国家电网提供能量，例如，在最极端的情况下，所有的被检测电池均处于放电状态，检测系统会向国家电网输出大量能量，且多为畸变电流。实际上，出于法律和安全的考虑，只有电力生产企业可以向国家电网供电，其余企业只能从国家电网取电使用而不能向国家电网供电，因此这种向国家电网输出畸变电流的情况并不被允许。因此，当前的能量回馈式二次电池检测系统的能量回馈方式存在着一定的风险，需要进一步的改进。
【发明内容】
[0005]考虑到现有技术中的不足，提出本发明，通过设置内电网和缓冲模块的方式，避免电能直接馈送到国家电网导致的安全风险。
[0006]在本发明的一个方面，提供了一种二次电池检测系统，包括:内电网，电能缓冲模块，主控制器，以及包含二次电池的被检测单元，所述电能缓冲模块连接至所述主控制器、所述内电网以及一外部电网，所述被检测单元在检测过程中需进行至少一次充电和至少一次放电，其在充电时从所述内电网获取电能，在放电时将电能输入到所述内电网，在充电和放电转换时允许被检测单元进行搁置，所述主控制器配置为，基于所述内电网上的电流阈值，确定允许进行充电工作的被检测单元的最大数目，即最大充电数目，以及允许进行放电工作的被检测单元的最大数目，即最大放电数目；启动最大充电数目的被检测单元进行充电，启动最大放电数目的被检测单元进行放电；并在所述检测系统的能量值低于能量阈值的情况下，增加充电的被检测单元数目，使得检测系统从所述外部电网补充能量。
[0007]根据本发明另一方面，提供一种控制二次电池检测系统的方法，所述检测系统包括内电网、电能缓冲模块，以及包含二次电池的被检测单元，所述电能缓冲模块连接至所述内电网以及一外部电网，所述被检测单元在检测过程中需进行至少一次充电和至少一次放电，其在充电时从所述内电网获取电能，在放电时将电能输入到所述内电网，在充电和放电转换时允许被检测单元进行搁置，所述方法包括:基于所述内电网上的电流阈值，确定允许进行充电工作的被检测单元的最大数目，即最大充电数目，以及允许进行放电工作的被检测单元的最大数目，即最大放电数目；启动最大充电数目的被检测单元进行充电，启动最大放电数目的被检测单元进行放电；在所述检测系统的能量值低于能量阈值的情况下，增加充电的被检测单元数目，使得检测系统从所述外部电网补充能量。
[0008]根据一个实施例，所述方法还包括，基于所述检测系统包含的检测位置的数目，以及所述被检测单元的充电电流，设置所述内电网上的所述电流阈值。
[0009]根据一个实施例，确定最大充电数目包括，基于所述电流阈值，以及单个被检测单元的充电电流，确定出所述最大充电数目；确定最大放电数目包括，基于所述电流阈值，以及单个被检测单元的放电电流，确定出最大放电数目。
[0010]根据一个实施例，所述方法还包括，调整所述最大充电数目和/或最大放电数目，使得总充电电流大于总放电电流，且二者尽量接近。
[0011 ] 在一个实施例中，调整所述最大充电数目和/或最大放电数目包括，确定所述最大充电数目所对应的总充电电流，以及所述最大放电数目所对应的总放电电流；比较所述总充电电流和所述总放电电流；在所述总放电电流大于所述充电电流的情况下，逐个减小所述最大放电数目，直到所得到的新的总放电电流小于所述总充电电流；在所述总充电电流大于所述总放电电流的情况下，逐个减小所述最大充电数目，直到得到的新的总充电电流与所述总放电电流的差值小于单个被检测单元的充电电流。
[0012]根据一个实施例，启动最大充电数目的被检测单元进行充电包括，优先启动已完成放电、处于搁置状态的被检测单元进行充电，启动最大放电数目的被检测单元进行放电包括，优先启动已完成充电、处于搁置状态的被检测单元进行放电。
[0013]根据一个实施例，所述方法还包括，基于所述检测系统的初始能量值确定所述能量阈值。
[0014]在一个实施例中，增加充电的被检测单元数目包括，逐个增加充电的被检测单元数目，直到检测系统的能量值不低于所述能量阈值。
[0015]根据一个实施例，所述方法还包括，一旦检测系统的能量值达到初始能量值，将充电的被检测单元的数目恢复至原始值。
[0016]利用本发明提出的检测系统和控制方法，可以有效避免现有技术中对国家电网造成的安全风险，并降低对电能缓冲模块的容量要求。
【附图说明】
[0017]图1示出根据本发明实施例的二次电池检测系统的结构示意图；
[0018]图2示出根据一个实施例的控制二次电池检测系统的方法的流程图；
[0019]图3示出在一个实施例中调整步骤的执行流程；以及
[0020]图4示出在一个实施例中为检测补充能量的执行流程。
【具体实施方式】
[0021]下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。
[0022]图1示出根据本发明实施例的二次电池检测系统的结构示意图。如图1所示，在本发明的实施例中，二次电池检测系统包括:内电网11、包含二次电池的被检测单元12、电能缓冲模块13以及主控制器14。
[0023]被检测单元12连接至内电网11和主控制器14，在该主控制器的控制下进行二次电池的充电和放电检测。具体地，被检测单元在检测过程中需进行至少一次充电和至少一次放电，其在充电时从所述内电网获取电能，在放电时将电能输入到所述内电网，在充电和放电转换时允许进行搁置。
[0024]电能缓冲模块13连接至内电网11和主控制器14，还连接至一外部电网15。
[0025]主控制器14配置为，控制电能缓冲模块13平衡内电网11上的电能。也就是，一旦检测到被检测单元向内电网11输入的电能大于内电网11需要获取的电能时，控制所述电能缓冲模块13存储多余的电能；一旦检测到被检测单元12向内电网11输入的电能小于内电网需要获取的电能时，控制所述电能缓冲模块13向内电网11补充缺少的电能。
[0026]下面分别描述上述各个部件的实施方式。
[0027]如前所述，在现有技术的能量回馈式二次电池检测系统中，二次电池直接连接至外部的国家电网，因而存在向国家电网输入大量畸变电流的风险。而如图1所示，在本发明的实施例中，为了避免这样的风险，在检测系统中提供内电网，来“接收”电池放电能量。如此，放电电流不会直接输入至国家