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了解動力電池測試:從三個維度出發(fā)

來源:新能源汽車網(wǎng)
時間:2017-02-03 08:33:16
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了解動力電池測試:從三個維度出發(fā)動力電池從研發(fā)到應(yīng)用的過程中需要進行大量復(fù)雜而重復(fù)的測試驗證工作,同時測試方法、手段種類相似又各異。常常有人HPPC、NEDC、DST等測試制度耳熟

動力電池從研發(fā)到應(yīng)用的過程中需要進行大量復(fù)雜而重復(fù)的測試驗證工作,同時測試方法、手段種類相似又各異。常常有人HPPC、NEDC、DST等測試制度耳熟能詳,卻不了解該如何對其應(yīng)用。因此如果希望進一步了解電池測試,我覺得首先需要思考電池測試的出發(fā)點在哪?目的是什么?然后根據(jù)自己的理解在腦海中構(gòu)建一幅地圖,從而為后續(xù)的實驗工作導(dǎo)航。

一、框架

下面簡單說一下我構(gòu)建的關(guān)于動力電池測試的“地圖Map”。我認為可以從三個維度去理解動力電池測試。

動力電池測試可以從這三個維度去理解

1.第一個維度是電池企業(yè)。作為動力電池的OEM,電池企業(yè)必然需要通過一系列的測試獲取電池的特性。為了便于理解你可以將這類測試類比為:人們常常會通過IQ測試、性格測試、體能測試等考評項目來了解自己的特點特長,從而為個人發(fā)展做出更好的決策一樣。電池企業(yè)需要充分掌握其電池的特性,從而為電池管理算法提供必要的決策依據(jù)。

2.第二個維度是整車企業(yè)。作為動力電池的應(yīng)用者,整車企業(yè)需要對其選型的電池是否滿足產(chǎn)品全生命周期的性能需求進行評估測試。同樣你可以將這一類測試理解為:招聘過程中企業(yè)通過筆試、面試、實習(xí)等方式評估面試人是否符合特定崗位所需的能力要求。

3.第三個維度是認證機構(gòu)。作為市場的監(jiān)管者,認證機構(gòu)需要利用標準規(guī)范淘汰一部分不安全的、不環(huán)保的、不經(jīng)濟的落后產(chǎn)品,并通過有效的測試手段進行識別,避免其流入市場。同樣你可以簡單理解為:醫(yī)院通過全面檢查將部分在心理、生理上有嚴重缺陷的病人進行留院治療。

有了上述三個維度的區(qū)分對于理解動力電池測試是如何進行的就能有宏觀上的認知。

二、電池特性測試

首先從第一個維度的測試進行分析。電池產(chǎn)品規(guī)格書上通常會提供電池容量、標稱電壓、重量尺寸、能量(功率、體積)密度等基本參數(shù),同時附錄中會有不同倍率下的充放電曲線,不同溫度下的充放電曲線,以及特定倍率下的壽命曲線。但僅僅利用規(guī)格書上的信息希望全面的了解電池特性并實現(xiàn)全面的電池管理的是遠遠不夠的。那需要進行哪些測試項目呢?

1.BOL測試

很容易了理解,第一步當(dāng)然是BOL(Beginning of Life)測試,即對電池在壽命初期進行全方位的體檢。需要完成的測試主要有:容量測試、混合脈沖功率性能測試、倍率性能測試、自放電測試等。

1.1 容量測試

容量測試需要利用靜態(tài)容量測試方法(SCT)在不同壞境溫度下測得電池可用容量(包含能量)。不同的企業(yè)和標準有在SCT測試方法存在區(qū)別,但總體思路是類似的。例:在常溫(25℃)環(huán)境下采用電池廠商規(guī)定方式滿充,再在被測環(huán)境下充分擱置后采用1C倍率放電至截止電壓(2.5V),記錄釋放的容量(能量)。實際實驗中可連續(xù)重復(fù)測試3次取均值以提高準確性。

容量測試Output:溫度與容量(能量)關(guān)系表。以時間T為X軸,以電壓V為Y軸。不同溫度下1C放電截止在X軸上的點為容量與溫度的關(guān)系。而各個放電曲線與X、Y軸形成的面積之比就是不同溫度下的可用能量之比。如下圖所示:-20℃時的電池可用能量(Wh) = 陰影部分的面積S。由此可見,SOE比SOC能更加準確的表示出剩余的能量,從而更準確的評估剩余里程。

動力電池測試可以從這三個維度去理解

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