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技术:锂离子电池的功率测试以及计算!

来源:锂电联盟会长 作者:电池资讯网 人气: 发布时间:2019-05-02
摘要:技术:锂离子电池的功率测试以及计算!,随着电动车市场规模的不断扩大,电动车的使用也越来越普及,但是跟传统燃油车不同的是其驱动方式是由锂离子动力电池提供的,那么,在电池不同SOC状况下的功率是...,国际新能源网

随着电动车市场规模的不断扩大,电动车的使用也越来越普及,但是跟传统燃油车不同的是其驱动方式是由锂离子动力电池提供的,那么,在电池不同SOC状况下的功率是如何提供给整车的呢?今天就来简单介绍一下锂离子动力电池功率的测试以及计算方法。

1、 HPPC方法

其全称为混合脉冲功率性能测试(Hybrid Pulse Power Characterization Test,来源于美国FreedomCAR混合动力汽车检测手册,其基本测试思路为在不同SOC下对动力电池进行脉冲充放电测试,通过计算可以得出动力电池在全区间使用区间内的功率性能。

技术:锂离子电池的功率测试以及计算!    

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其脉冲电流的选择也是有讲究的,首先需要测试电池的放电倍率性能,如果电池最大放电倍率为10C,那么这个HPPC测试所选用的脉冲放电电流为最大放电倍率的0.25倍,是2.5C,充电电流为2.5C的0.75倍,当然实际测试时可以取整数,这个不同厂家是不一样的,在较高或者较低SOC时很有可能放不到时间就到截止电压,实际测试时需要根据电池的状态进行调整。

测试完成后,就可以根据原始数据对电池的性能进行分析了。

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首先需要计算电池的直流内阻,实际上就是脉冲前后的电压降和电流的比值:

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如果不同温度,就可以计算电池在不同温度下的直流内阻,对于整车的热仿真都是很有意义的数据。

接下来就可以计算电池在某个SOC下的功率能力了,公式如下:

解释一下啊,公式中的Vmin和Vmax代表的是电池的上下限电压,三元材料一般就是2.5-4.2V,OCV就是在脉冲放电(充电)前的开路电压,R就是上面所计算的直流内阻,这些数据都有了,就可以计算了。

技术:锂离子电池的功率测试以及计算!

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如果再加上温度,就可以绘制一个三维的图,就是我们常说的电池mapping,就是电池基本的功率能力了,当然,如果要折合到系统上的话,还需要一定的换算才可以使用。

2. JEVS法

其全程为Japan electric vehicle society,来源于日本的一个测试方法,主要应用于HEV电池,其基本思路为在同一SOC下使用递增的电流进行脉冲充放电,间隔时间可以是10S,也可以是30S,通过原始数据中的一系列电流、电压绘制曲线进行拟合,就可以找到该SOC下对应电池充电或放电时达到截止电压前的最大充电电流或最大放电电流,再分别乘以充电截止电压和放电截止电压就得到了电池在该SOC下的最大充放电功率。

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同样,也可以计算出电池在不同电流下的直流内阻,相比于HPPC,可以获得更多的数据,相应的测试周期也会很长。

小结:实际动力电池在使用时,其工况过程是很复杂的,因而每一种测试都是具有局限性的,所以在实际中需要两种方法结合,各自取长补短,在得到计算值后,用得到的功率值对电池进行恒功率冲放电进行验证,这样就能得到比较准确的结果。

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