動力電池常規(guī)電性能測試

動力電池常規(guī)電性能測試最大可用容量測試該測試的主要目的是通過對動力電池充放電以標(biāo)定其當(dāng)前條件下的最大可用容量。隨著動力電池的老化，其容量會不斷衰減。測試不同循環(huán)次數(shù)和溫度條件下的最大可用容量對動力電池SOC和SOH的估計算法開發(fā)與評價具有重要的支撐作用?；凇峨妱悠囉秒姵毓芾硐到y(tǒng)技術(shù)條件》的要求，需要連續(xù)三次測量動力電池的最大放電容量。測試方法為將動力電池在標(biāo)準(zhǔn)電流下用恒流恒壓(ConstantCurrentConstantVoltage，CCCV)方式充滿電。CCCV充電示意圖如圖2-11所示。靜置一段時間后再以恒流放電至下截止電壓，連續(xù)測試三次。若這三次測試的放電容量與三次測試結(jié)果均值的偏差在2%以內(nèi)，則本次的最大可用容量測試結(jié)果有效，滿足可用容量測試的確認條件，并取這三次測試結(jié)果的平均值作為動力電池的最大可用容量Cmax；否則需要繼續(xù)測試，直至連續(xù)三次的放電容量滿足可用容量的確認條件。一般取恒流段充放電倍率為0.3C。

圖圖（充電電流為正）2-11CCCV充^示意a）電流曲線b）電壓曲線圖圖（充電電流為正）某2.4A?h三元材料動力電池的容量測試電流和電壓曲圖2-12某2.4A?h三元材料動力電池的容量測試電流和電壓曲線料線（三次測試）如圖2-12所示圖2-12某2.4A?h三元材料動力電池的容量測試電流和電壓曲線料a）電流曲線b）電壓曲線開路電壓測試該測試的目的是建立動力電池OCV與SOC、可用容量的關(guān)系表。每種電池體系都有自己特定的OCV曲線，同一溫度下該曲線與SOC存在固定的關(guān)系。同時OCV也會受到老化的影響，進而可用于診斷動力電池的SOH。OCV分為充電OCV和放電OCV兩組值，其中充電狀態(tài)下動力電池開路電壓測試方法如下：動力電池以標(biāo)準(zhǔn)電流放電至截止電壓，靜置5h，測試其端電壓值，該值視為SOC=0%時的開路電壓值。在標(biāo)準(zhǔn)電流下以CCCV對動力電池實施充電操作，截止條件是充入容量為5%的最大可用容量或者充電電流下降至充電截止電流，靜置5h后測試端電壓值。跳到步驟②循環(huán)進行步驟②和③直到動力電池完全充滿。放電狀態(tài)下動力電池開路電壓測試方法如下：以標(biāo)準(zhǔn)CCCV充電方式將動力電池充滿電，靜置5h，測試其端電壓值，該值視為SOC=100%時的開路電壓值。以標(biāo)準(zhǔn)電流恒流放電，截止條件為放電容量達到5%的最大可用容量或者動力電池電壓降低至放電截止電壓，靜置5h后測試端電壓值。跳到步驟②循環(huán)進行步驟②和③直到動力電池達到其放電截止電壓。充放電開路電壓曲線及其差異如圖2-13所示。2-13充放電開路電壓曲線及其差異及二na)OCV與$0《的對成關(guān)系b)充放?OCV的差2-13充放電開路電壓曲線及其差異及二n混合動力脈沖特性測試HPPC測試是采用連續(xù)的脈沖激勵序列對動力電池進行充放電操作，以獲得動力電池在不同SOC值下的動態(tài)特性。結(jié)合動力電池建模理論，HPPC測試數(shù)據(jù)常被用來進行模型參數(shù)的離線辨識，獲得不同SOC點的模型參數(shù)表。HPPC測試步驟具體如下：準(zhǔn)備階段，使用標(biāo)準(zhǔn)電流以CCCV充電方式將待測試動力電池充至滿電。靜置5h，使動力電池接近于平衡狀態(tài)。加載混合脈沖電流激勵序列，接著對動力電池實施一段時間的恒流放電操作，然后靜置1h。注意：該段時間的恒流放電過程是用來保證前后兩次脈沖激勵序列試驗的SOC相隔5%，從而獲得SOC在100%、95%......5%下的測試數(shù)據(jù)。重復(fù)步驟③所設(shè)定的測試操作，直到動力電池達到其放電截止電壓。為獲得更加全面的動力電池極化特性，該實驗采用四組不同倍率的電流組成脈沖激勵。為防止動力電池在滿電狀態(tài)下過充電，采用恒流恒壓充放電對動力電池實施脈沖激勵。最終得到的混合動力脈沖測試電流如圖2-14所示（電流幅值取決于不同型號的動力電池）。圖2-14混合動力脈沖特性測試電流圖2-14混合動力脈沖特性測試電流動態(tài)工況測試動態(tài)工況測試是指通過模擬實際電動汽車行駛工況中的電流激勵而開展的測試，以獲取動力電池動態(tài)工作特性?；趧討B(tài)工況測試數(shù)據(jù)，可以仿真研究BMS核心算法在實車應(yīng)用中的適用性。常見的動態(tài)工況測試包括動態(tài)應(yīng)力測試(DynamicStressTest，DST)、美國聯(lián)邦城市運彳亍工況(FederalUrbanDrivingSchedule，F(xiàn)UDS)、城市道路循環(huán)工況(UrbanDynamometerDrivingSchedule(UDDS)、新歐洲行駛工況(TheNewEuropeanDrivingCycle,NEDC)、中國典型城市運行工況(ChinaTypicalCityDrivingCycle,CTCDC)。圖2-15~圖2-19分別為動力電池DST、FUDS和UDDS、NEDC和CTCDC的電流激勵曲線（2個循環(huán)）。圖2-15DST的電流激勵曲線（2個循環(huán)