电动车辆动力电池系统及应用技术教学课件作者王震坡第四章节课件幻灯片.pptVIP

第4章 动力电池测试 4.1 动力电池基本测试原理与方法 4.2 典型的测试设备 4.3 仿真测试  4.1 动力电池基本测试原理与方法 （1）静态容量检测 该测试的主要目的是确定车辆在实际使用时，动力电池组具有充足的电量和能量，满足各种预定放电倍率和温度下正常工作。主要的试验方法为恒温条件下恒流放电测试，放电终止以动力电池组电压降低到设定值或动力电池组内的单体一致性（电压差）达到设定的数值为准 （2）动态容量检测 电动汽车行驶过程中，动力电池的使用温度、放电倍率都是动态变化的。该测试主要检测动力电池组在动态放电条件下的能力。其主要表现为不同温度和不同放电倍率下的能量和容量。 4.1 动力电池基本测试原理与方法 （3）静置试验 该测试目的是检测动力电池组在一段时间未使用时的容量损失，用来模拟电动汽车一段时间没有行驶而电池开路静置时的情况。静置试验也称自放电及存储性能测试，它是指在开路状态下，电池存储的电量在一定环境条件下的保持能力。 （4）起动功率测试 由于汽车起动功率较大，为了适应不同温度条件下的汽车起动需要，对动力电池组进行低温（-18℃）起动功率和高温（50℃）起动功率测试。该项测试除了在设定温度下进行以外，为了能够确定电池在不同荷电状态的放电能力，一般还设定SOC值。 4.1 动力电池基本测试原理与方法 （5）快速充电能力 该测试的目的是通过对动力电池组进行高倍率充电来检测电池的快速充电能力，并考察其效率、发热及对其他性能的影响。对于快速充电，USABC的目标是15min内电池SOC从40%恢复到80%。 （6）循环寿命测试 电池的循环寿命直接影响电池的使用经济性。当电池的实际容量低于初始容量或是额定容量的80%时，即视为动力电池寿命终止。该测试采用的主要测试方法是在一定的条件下进行充放电循环，以循环的次数作为其寿命的指标。 4.1 动力电池基本测试原理与方法 （7）安全性测试 电池的安全性能是指电池在使用及搁置期间对人和装备可能造成伤害的评估。尤其是电池在滥用时，由于特定的能量输入，导致电池内部组成物质发生物理或化学反应而产生大量的热量，如热量不能及时散逸，可能导致电池热失控。 （8）电池振动测试 该测试的目的是检测由于道路引起的频繁振动和撞击对动力电池及动力电池组性能和寿命的影响。电池振动测试主要考察动力电池（组）对振动的耐久性，并以此作为指导改正动力电池（组）在结构设计上不足的依据。振动试验中的振动模式一般使用正弦振动或随机振动两种。 4.2 典型的测试设备-充放电性能试验台 （1）充放电性能检测设备 电池充放电性能检测是最基本的性能检测，一般由充放电单元和控制程序单元组成，可以通过计算机远程控制动力电池恒压、恒流或设定功率曲线进行充放电。通过电压、电流、温度传感器可进行相应的参数测量以及实现动力电池容量、能量、电池组一致性等评价参数。 图4-1为某公司研制的大型动力电池组充放电测试设备以及试验中的充放电测试设备。 4.2 典型的测试设备-充放电性能试验台 4.2 典型的测试设备-充放电性能试验台 （2）内阻检测设备 电池内阻作为二次测量参数，测试方法包括方波电流法、交流电桥法、交流阻抗法、直流伏安法、短路电流法和脉冲电流法等。直流放电法比较简单，并且在工程实践中比较常用。该方法是通过对电池进行瞬间大电流(一般为几十安培到上百安培)放电，测量电池上的瞬间电压降，通过欧姆定律计算出电池内阻。交流法通过对电池注入一个低频交流电流信号，测出蓄电池两端的低频电压和流过的低频电流以及两者的相位差，从而计算出电池的内阻。现在设备厂家研制生产的电池内阻测试设备多是采用交流法为基础进行的测试。图4-2是典型的内阻测试仪。  4.2 典型的测试设备-充放电性能试验台 4.2 典型的测试设备-充放电性能试验台 （3）温度测量设备 电池在充放电过程中的温度升高是重要的参数之一，但一般的测试只能测量电池壳体的典型位置参数，一般在充放电的设备上带有相应的温度采集系统，具有进行充放电过程温度数据同步的功能。除此之外，专业的温度测试设备还包括非接触式测温仪以及热成像仪。热成像仪可以采集电池一个或多个表面温度的变化历程，并可以提取典型的测量点的温度变化数据，是进行电池温度场分析的专业测量设备。非接触式测温仪以及热成像仪如图4-3和图4-4所示。  4.2 典型的测试设备-充放电性能试验台 4.2 典型的测试设备-充放电性能试验台 为考核电池对温度变化的适应性，还需要设计温度冲击试验台，进行快速变温情况下电池的适应性试验。电池三综合试验台及温度冲击试验箱如图4-5所示。 4.2 典型的测试设备-电池滥用试验设备 电池滥用试验设备如图4-6所示。 4.3 仿真测试 仿真测试，即模拟实际的