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動力電池實(shí)驗(yàn)室-動力電池系統(tǒng)四季循環(huán)壽命試驗(yàn)

2020-05-28 23:09:18·  來源：汽車工程研究院  作者：潘亞超  
　
常用的動力電池容量衰減測試方法只考慮了環(huán)境溫度、電流倍率、放電深度（DOD）某一因素對電池容量衰減的影響，沒有考慮溫度變化、充放電方式、放電深度（DOD）、
常用的動力電池容量衰減測試方法只考慮了環(huán)境溫度、電流倍率、放電深度（DOD）某一因素對電池容量衰減的影響，沒有考慮溫度變化、充放電方式、放電深度（DOD）、放電工況等結(jié)合在一起對電池循環(huán)壽命的影響。為了更加接近電動汽車的實(shí)際使用情況，通過對新能源車大數(shù)據(jù)的分析，建立了一套新的動力電池容量衰減的試驗(yàn)方法，即動力電池系統(tǒng)的四季循環(huán)壽命試驗(yàn)。

四季循環(huán)壽命試驗(yàn)，主要依據(jù)特定地區(qū)一年四季的溫度分布、充電工況、SOC區(qū)間、新能源車全壽命周期內(nèi)放電工況、車輛設(shè)計(jì)行駛里程等進(jìn)行設(shè)計(jì)。這里僅介紹溫度分布、充電工況、SOC區(qū)間、放電工況如何進(jìn)行識別和確定，實(shí)際測試時(shí)需根據(jù)車型的狀況進(jìn)行識別相關(guān)的條件，然后進(jìn)行測試。

主要條件如下：

1）溫度占比：按照車輛目標(biāo)城市溫度，制定測試溫度比例，如北京市溫度比例如圖所示


四季壽命試驗(yàn)溫度比例

2）SOC區(qū)間工況占比，某車型行車SOC區(qū)間分布

某車型行車起始SOC分布

3）依據(jù)車輛類型，確定各工況占比情況

動力電池的充放電倍率對電池的容量衰減影響較大，但是目前電池容量衰減測試時(shí)所使用的方法基本都是恒流測試，與整車實(shí)際過程中的差異性較大。為了更接近于整車實(shí)際情況，采用大數(shù)據(jù)分析的方法，得出某車型在全壽命周期內(nèi)各個(gè)路況的占比情況。


某車型全生命周期內(nèi)工況占比情況

4）循環(huán)次數(shù)（依據(jù)車輛設(shè)計(jì)里程計(jì)算）

5）充電方式：采用直流充電/交流充電


四季循環(huán)壽命測試設(shè)備

動力電池系統(tǒng)作為新能源車的核心部件，其容量衰減程度直接影響著車輛的續(xù)航里程。因此動力電池系統(tǒng)的容量衰減測試方法尤為重要。目前行業(yè)內(nèi)的容量衰減測試方法多是依據(jù)動力電池的電化學(xué)特性進(jìn)行的。沒有考慮整車使用環(huán)境對容量衰減的影響。

本文的四季循環(huán)壽命試驗(yàn)的方法主要是結(jié)合整車的環(huán)境溫度、充電工況、SOC區(qū)間、放電工況四部分進(jìn)行測試。該測試方法更接近整車的實(shí)際使用情況，可以在動力電池系統(tǒng)上測試出整車全生命周期的續(xù)航里程和動力電池的衰減程度，為驗(yàn)證整車設(shè)計(jì)開發(fā)要求提供方法支持，同時(shí)也為整車品質(zhì)的驗(yàn)證提供檢驗(yàn)手段。

目前動力電池系統(tǒng)的四季壽命測試方法可以實(shí)現(xiàn)30萬公里/年的測試?？梢栽趧恿﹄姵叵到y(tǒng)上實(shí)現(xiàn)整車全生命周期的測試，可以縮短整車測試開發(fā)周期，節(jié)約驗(yàn)證成本。 
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