纯电动汽车动力电池性能测试方法研究.docx

新能源汽车 新能源汽车 新能源汽车 新能源汽车 纯电动汽车动力电池性能测试方法研究 王 鑫 (西安航空技术高等专科学校车辆与医电工程系, 西安 710077) 蹇小平 (长安大学, 西安 710064) 【摘要 】 针对电动汽车核心部分动力电池组, 建立相关的动力电池性能测试方法, 通过此测试方法可获得汽车在实际运行工况下动力电池的真实性能状态, 提高对动力电池性能参数的检测精度, 为以后建立完整的电动汽车性能测试提供一定的参考依据。 【Abstract】 Aimingathebateryunit, coreofelectricvehicle, theaproachtotestpowerbat- teryperformanceisestablished.Therealsituationofthepowerbateryinactualvehicleoperatingcon- ditionisobtainedbythistestmethod.Thedetectionacuracyoftheperformanceparameterofthepow- erbateryisimproved.Andreferenceisprovidedforthefutureestablishmentofacompleteperform- ancetestingoftheelectricvehicle. 【关键词】 电动汽车 动力电池 检测 doi:10.3969 /j.isn.1007-4554.2011.05.02 引言 电动汽车的动力电池组是电动汽车的重要组成部分, 直接影响着电动汽车的起动 、加速 、行驶里程等多项性能。因此, 对动力电池组进行测试是电动汽车研发的重要环节。目前国内对动力电池性能的研究和评价大多数只是停留在对电池单独进行试验的层面上, 即在对电池进行恒流放电的情况下对其性能进行研究和评价[ 1] 。但是用这种方法所得到的动力电池性能参数和车辆在实际运行工况下电池性能参数相差较大, 不能真正反映动力电池的真实性能状态, 为此设计一套符合当前发展需要的动力电池性能测试 方法势在必行。 动力电池性能测试方案设计 在电动汽车上常用的动力电池有动力铅酸蓄电池 、锂离子蓄电池 、锌空气蓄电池、镍镉蓄电池 、镍氢蓄电池以及燃料电池等, 每种电池的原理和结构各不相同, 但是作为电动汽车用动力电池, 它们的性能都应符合车辆行驶对电池的要求。针对以上类型的蓄电池, 本文借鉴我国以及一些国际 组织制定的相应标准和手册, 并结合电动试验车的实际使用情况, 制定动力电池性能测试方案。动力电池性能测试方案分为室内测试方案和道路测试方案(如图 1)。 收稿日期:2011 -01 -06 · 6·  上海汽车 2011.05 图 1 动力电池测试方案图 动力电池综合性能测试方法 室内测试 室内测试主要是在实验室内运用相应的测试 设备和仪器对电池的某些性能进行测试, 主要包括以下几个测试项目:静态测试 、电池的快速充电测试、3h率额定容量测试、大电流放电测试、循环耐久能力测试 、冲击挤压测试 、耐振动能力测试以及荷电保持能力测试[ 2, 3, 4, 5, 6] 。 静态测试 静态测试主要针对新电池的外观、极性和外形尺寸及质量。要求电池外壳不得有变形及裂纹, 表面应该清洁 、干燥 、无酸液, 且标志清晰 、正确。外壳上应标有电池的品牌 、规格和型号 。测试方法主要由目测及电压表、数字万用表和电子称等测量工具测量。 电池的快速充电接受能力测试 由于不同厂家的电池使用材料和制造工艺的 差异, 会使其快速充电能力有所不同。快速充电能力测试关系到电动汽车使用的效果, 所以电池的快速充电接受能力是一项必不可少的测试程 序。测试方法主要如下: ①完全充电的电池在温度为 20 ±5 ℃的条件下, 以 I3 (A)的电流放电至终止电压为 1.65 V/单体 (I3 —电池 3 h率放电电流,数值等于 C3 h/3(A) ; ②放电结束后以 6I3 (A)的电流 , 恒流充电到截止电压, 然后转为恒压充电, 两阶段充电时间总计为 1 h; ③ 以 I3 (A)的电 流放电至终止电压为 1.65 V/单体, 记录放电时间 t。用放电电流 I3 乘以放电到终止电压的时间 t即为电池快速充电容量 Ck, 要求 Ck应不小于额定容量的 70 。 3 h率额定容量测试 电池的 3 h率额定容量是指电池在 20 ±5 ℃环境温度下, 以3 h率电流放电所能放出最低限度的电量(Ah)。额定容量是检验电池质量的重要指标之一, 标志着电池的对外供电能力。通过对电池额定容量的测试可以判断电池容量是否同电池本身的标称容量一致, 是否符合国家有关标准,以检验电池的质量是否符合使用要