本申請涉及電池測試，尤其涉及基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法和裝置。
背景技術：
1、隨著電動汽車、儲能系統及便攜式電子設備的快速發展，鋰離子電池等化學電源的應用場景日益復雜，對其在極端環境下的安全性與可靠性提出了更高要求。國際標準如聯合國《關于危險貨物運輸的建議試驗和標準手冊》第38.3節（un38.3）明確要求對鋰電池進行低氣壓測試。
2、目前，市場上用于此類測試的低壓試驗箱或相關設備，普遍存在以下技術缺陷：在進行低氣壓測試時，試驗箱內空氣因絕熱膨脹效應會自發、顯著地降溫?，F有大多數設備缺乏有效的溫度控制功能，或僅配備簡單的開關式加熱器。這導致測試環境溫度嚴重偏離標準規定的恒定溫度，使得測試結果無法真實反映電池在指定條件下的性能。
3、為此，市面上少數具備溫度控制功能的設備，通常采用傳統的pid（比例-積分-微分）反饋控制。pid控制屬于事后糾正型，對于氣壓變化這種快速、可預測的大慣性擾動，其響應存在固有的滯后性。這就導致在降壓過程中，溫度出現大幅度的過沖，恢復穩態時間長的缺陷。
4、因此，開發一種能夠實現溫度與壓力協同控制的電池測試方法及裝置，已成為本領域亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本發明提供了基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法和裝置。通過使用該方法，可補償因氣壓變化引起的溫度變化，確保在整個低壓測試過程中溫度保持高度恒定的優點。同時通過使用該裝置，可使待測電池各部位均處于同一低壓及同一補償溫度下，從而實現精準地檢測待測電池的性能。
2、本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
3、基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法，該測試方法包括如下步驟：
4、s01、通過多點布設于機箱內部的傳感器獲取得到目標溫度值和實時壓力值；
5、s02、控制系統啟動壓力程序，并計算實時氣壓變化速率；
6、s03、采用線性前饋模型根據實時氣壓變化速率計算預測所需的加熱功率補償量；
7、s04、采用位置式pid算法計算反饋控制量；
8、s05、將前饋加熱功率補償量和反饋控制量合成后，得到發送給加熱器的總控制指令；
9、s06、控制器將總控制指令轉換為占空比信號，驅動固態繼電器，調節ptc加熱器的實際輸入功率，重復步驟s02至s06，直至壓力程序運行結束并進入保溫階段。
10、作為優選，實時氣壓變化速率的計算方法為：
11、rp(n)=；
12、其中，為控制周期，為當前氣壓值，為當前控制周期序號。
13、作為優選，線性前饋模型的計算公式為：
14、pf(n)=kf·∣rp(n)∣；
15、其中kf為前補償系數，pf(n)為加熱功率補償量；
16、當rp(n)＜0時，取絕對值后，pf(n)為正值，則表示需要加熱；
17、當rp(n)≥0時，pf(n)=0。
18、作為優選，反饋控制量的計算公式為：
19、ppid(n)=kp·e(n)+ki·+kd·；
20、其中，kp表示比例增益，ki表示積分增益，kd表示微分增益，表示偏差的積分項，表示pid控制器計算溫度偏差。
21、作為優選，步驟s01中，傳感器包括高精度數字壓力傳感器和鉑電阻溫度傳感器。
22、本發明還提供了一種基于溫度補償的低壓環境下電池測試裝置，該電池測試裝置包括機箱和待測電池組固定機構；所述待測電池組固定機構包括轉動桿、重力自適應傳動組件和電池架板，所述轉動桿與機箱下端安裝的轉動電機連接，所述轉動桿和重力自適應傳動組件傳動連接，待測電池擱置于電池架板上。
23、作為優選，重力自適應傳動組件包括同心設置的上弧形片、下弧形片、轉動軸和弧形承重桿，所述上弧形片和下弧形片之間通過轉動軸相固定，下弧形片和轉動桿的上端固定，弧形承重桿和轉動軸轉動連接，上弧形片、下弧形片之間留有適配弧形承重桿自由轉動的空隙。
24、作為優選，所述轉動軸固定安裝于上弧形片和下弧形片的一端部。
25、作為優選，弧形承重桿的兩端設有安裝端頭，所述電池架板和安裝端頭可拆卸連接。
26、作為優選，安裝端頭上方設有插柱，所述電池架板上設有與插柱適配的插孔，所述電池架板上設有導流槽。
27、與現有技術相比，本申請的技術方案所具備的優點或有益效果包括：
28、1、通過前饋補償和pid反饋復合控制策略，前饋環節對氣壓下降導致的冷卻效應進行預判和主動補償，pid環節對未建模擾動和穩態誤差進行精細校正，從而在氣壓快速變化過程中也能將溫度波動控制在極小的范圍內，完全滿足國際測試標準。
29、2、前饋控制消除了主要擾動的滯后影響，使系統響應更快；pid反饋確保了最終的控制精度。兩者結合使得系統既快速又平穩，無超調振蕩。同時，將壓力程序、溫度補償算法和姿態調節電機集成于統一的控制系統，用戶只需設定參數即可一鍵完成復雜測試，操作簡便，結果重復性高。
30、3、在裝置部分，通過增設重力自適應傳動組件，使電池在低壓、恒溫測試的同時，既可以模擬運輸過程中可能發生的傾斜、晃動等姿態，也可以使得待測電池在姿態改變過程中，各部分與補償溫度均勻地接觸并同步，從而降低不同部位存在溫差導致的測試結果不準確的問題。
1.基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法，其特征在于，實時氣壓變化速率的計算方法為：
3.根據權利要求1所述的基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法，其特征在于，線性前饋模型的計算公式為：
4.根據權利要求1所述的基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法，其特征在于，反饋控制量的計算公式為：
5.根據權利要求4所述的基于溫度補償的低壓環境下電池測試方法，其特征在于，步驟s01中，傳感器包括高精度數字壓力傳感器和鉑電阻溫度傳感器。
6.一種基于溫度補償的低壓環境下電池測試裝置，其特征在于，包括機箱（1）和待測電池組固定機構；
7.根據權利要求6所述的一種基于溫度補償的低壓環境下電池測試裝置，其特征在于，重力自適應傳動組件包括同心設置的上弧形片（12）、下弧形片（7）、轉動軸（11）和弧形承重桿（9），所述上弧形片（12）和下弧形片（7）之間通過轉動軸（11）相固定，下弧形片（7）和轉動桿（6）的上端固定，弧形承重桿（9）和轉動軸（11）轉動連接，上弧形片（12）、下弧形片（7）之間留有適配弧形承重桿（9）自由轉動的空隙。
8.根據權利要求7所述的一種基于溫度補償的低壓環境下電池測試裝置，其特征在于，所述轉動軸（11）固定安裝于上弧形片（12）和下弧形片（7）的一端部。
9.根據權利要求7所述的一種基于溫度補償的低壓環境下電池測試裝置，其特征在于，弧形承重桿（9）的兩端設有安裝端頭（10），所述電池架板（3）和安裝端頭（10）可拆卸連接。
10.根據權利要求7所述的一種基于溫度補償的低壓環境下電池測試裝置，其特征在于，安裝端頭（10）上方設有插柱（5），所述電池架板（3）上設有與插柱適配的插孔，所述電池架板（3）上設有導流槽（4）。