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鋰離子電池的功率測(cè)試以及計(jì)算方法說明

鋰電聯(lián)盟會(huì)長 ? 來源:未知 ? 2019-03-24 10:25 ? 次閱讀

隨著電動(dòng)車市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電動(dòng)車的使用也越來越普及,但是跟傳統(tǒng)燃油車不同的是其驅(qū)動(dòng)方式是由鋰離子動(dòng)力電池提供的,那么,在電池不同SOC狀況下的功率是如何提供給整車的呢?今天就來簡單介紹一下鋰離子動(dòng)力電池功率的測(cè)試以及計(jì)算方法。

1、 HPPC方法

其全稱為混合脈沖功率性能測(cè)試(Hybrid Pulse Power Characterization Test,來源于美國FreedomCAR混合動(dòng)力汽車檢測(cè)手冊(cè),其基本測(cè)試思路為在不同SOC下對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行脈沖充放電測(cè)試,通過計(jì)算可以得出動(dòng)力電池在全區(qū)間使用區(qū)間內(nèi)的功率性能。

其脈沖電流的選擇也是有講究的,首先需要測(cè)試電池的放電倍率性能,如果電池最大放電倍率為10C,那么這個(gè)HPPC測(cè)試所選用的脈沖放電電流為最大放電倍率的0.25倍,是2.5C,充電電流為2.5C的0.75倍,當(dāng)然實(shí)際測(cè)試時(shí)可以取整數(shù),這個(gè)不同廠家是不一樣的,在較高或者較低SOC時(shí)很有可能放不到時(shí)間就到截止電壓,實(shí)際測(cè)試時(shí)需要根據(jù)電池的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

測(cè)試完成后,就可以根據(jù)原始數(shù)據(jù)對(duì)電池的性能進(jìn)行分析了。

首先需要計(jì)算電池的直流內(nèi)阻,實(shí)際上就是脈沖前后的電壓降和電流的比值:

如果不同溫度,就可以計(jì)算電池在不同溫度下的直流內(nèi)阻,對(duì)于整車的熱仿真都是很有意義的數(shù)據(jù)。

接下來就可以計(jì)算電池在某個(gè)SOC下的功率能力了,公式如下:

解釋一下啊,公式中的Vmin和Vmax代表的是電池的上下限電壓,三元材料一般就是2.5-4.2V,OCV就是在脈沖放電(充電)前的開路電壓,R就是上面所計(jì)算的直流內(nèi)阻,這些數(shù)據(jù)都有了,就可以計(jì)算了。

如果再加上溫度,就可以繪制一個(gè)三維的圖,就是我們常說的電池mapping,就是電池基本的功率能力了,當(dāng)然,如果要折合到系統(tǒng)上的話,還需要一定的換算才可以使用。

2. JEVS法

其全程為Japan electric vehicle society,來源于日本的一個(gè)測(cè)試方法,主要應(yīng)用于HEV電池,其基本思路為在同一SOC下使用遞增的電流進(jìn)行脈沖充放電,間隔時(shí)間可以是10S,也可以是30S,通過原始數(shù)據(jù)中的一系列電流、電壓繪制曲線進(jìn)行擬合,就可以找到該SOC下對(duì)應(yīng)電池充電或放電時(shí)達(dá)到截止電壓前的最大充電電流或最大放電電流,再分別乘以充電截止電壓和放電截止電壓就得到了電池在該SOC下的最大充放電功率。

同樣,也可以計(jì)算出電池在不同電流下的直流內(nèi)阻,相比于HPPC,可以獲得更多的數(shù)據(jù),相應(yīng)的測(cè)試周期也會(huì)很長。

小結(jié):實(shí)際動(dòng)力電池在使用時(shí),其工況過程是很復(fù)雜的,因而每一種測(cè)試都是具有局限性的,所以在實(shí)際中需要兩種方法結(jié)合,各自取長補(bǔ)短,在得到計(jì)算值后,用得到的功率值對(duì)電池進(jìn)行恒功率沖放電進(jìn)行驗(yàn)證,這樣就能得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。

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原文標(biāo)題:【技術(shù)】鋰離子電池的功率測(cè)試以及計(jì)算!

文章出處:【微信號(hào):Recycle-Li-Battery,微信公眾號(hào):鋰電聯(lián)盟會(huì)長】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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