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    元真车检-电动汽车动力电池快速检测方法

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    元真车检2020-06-23

    电动汽车的动力电池指的是电动汽车车载锂离子动力电池系统,而动力电池的检测是在不改变其控制策略的条件下进行的检测。

    首先我们先简单的了解下动力电池的定义

    1、 车载锂离子动力电池系统 onboard li-ion battery system

    搭载在电动汽车上,由一个或一个以上蓄电池包及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等)构成的能量存储装置。

    2、 蓄电池管理系统 battery management system,BMS

    监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等),可以为蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制,并提供与应用设备通信接口的系统。

    3、 额定容量 rated capacity of battery pack/system

    在规定条件下测得的并由制造商宣称的动力电池系统的放电容量值。

    4、 额定容量保持率 rated capacity retention rate

    使用与额定容量相同的规定条件测得的动力电池系统当前容量(Ah)与额定容量(Ah)的百分比值。

    5、 荷电状态 state of charge,SOC

    电池容量、健康度、性能状态,是电池使用一段时间后性能参数与标称参数的比值,新出厂电池为100%,完全报废为0%。是电池从满充状态下以一定的倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值。


    电动车动力电池包


    常规测试方法:

    1、 动力电池系统 1C 放电或根据电池生产商规定的放电约束条件放电或通过整车(含车载用电设备)放电至放电截止条件;

    2、 关闭车辆电源,静置 30min;

    3、 动力电池系统充电至厂商规定的充电截止条件;

    4、 记录充电过程中总电压 U,电流I 及充电时间t;

    5、 计算动力电池系统充电可用容量 Ct;

    6、 获取实际初始充电可用容量 C0,根据公式计算当前实际充电可用容量保持率:

    传统常规检测需要将动力电池容量降到0,再将电池充到100%,通过检测过程中记录的电压、电流及充电时间来计算动力电池系统充电可用容量。一般情况下充电时间在10-13小时左右才能将电池从0充到100,所以电动车动力电池检测时间大致在2天左右才能检测出来,大大影响了驾驶人的时间。


    动力电池拆卸


    快速测试方法:

    动力电池检测软件


    检测车辆


    这是一种新形势的检测方法,此方法是元真车检工程师跟清华大学-新能源电池实验室经过3年的共同开发,终于成功的研制了一款高性能检测设备,检测时间也由传统的2天下降到了20分钟,这里我要对辛苦开发的人员表示敬意,对他们说声:辛苦啦!首先先大致的给小伙伴们介绍一下。

    电池的容量是衡量电池性能的一项重要指标,一般用安时来表示,放电区间(小时)与放电电流(安培)的总称,即容量=放电时间×放电电流。电池的实际容量,取决于电池中活性物质的多少和活性物质的利用率,活性物质数量越多,活性物质利用率就越高,电池的容量也就越大,反之容量越小。

    锂离子电池虽然是一种能量存储和转换的设备,但它并不是可以无限使用的,即它的循环使用寿命是有限的,这是因为电池的性能会随着电池的使用而逐渐下降。因此,在实际生活和工作中,对锂电池容量估计也变得越来越重要。

    目前,对锂电池容量的预估有两种方法,一是由OEM或者电池包企业直接通过BMS的充放电记录,给出电池PACK、模组或者电芯的状态,对电池的电压、电流、SOC等数据进行分析而得到,二是从大量历史数据中利用长时间尺度数据分析而得到,前者的缺点在于无法对PACK进行长时间尺度的评估,难以进行寿命预测,一般无法估计电芯级状态,后者的缺点在于缺少电池建模,数据动态性较长,只能进行稳态分析,精度相对差,且对数据质量敏感。


    动力电池检测过程截图

    本次开发的检测系统将两者的优点进行结合,在利用以往大量历史数据的平台中,在线对车载电池进行预测评估。

    电池状态的判定,在不同数据源的条件下,对动力电池进行电芯级的容量监测,给予动力电池预防性维护以及梯次利用时快速分选数据支持。通过算法,对动力电池寿命进行预测。该发明将具有极大的市场需求,我们预想它可以在出行平台数据计算服务、电池保险技术服务、电池报告、退役电池分选四个方面提供极大的支持。我们应用了一种基于多段充电曲线的锂电池容量估计及其温度修正方法,通过多段锂电池的充电曲线来估计该锂电池容量。

    锂电池容量估计方法,因为基于锂电池在多次充放电过程中的充电电流、荷电状态(SOC)和时间的数据,用滤波的方法计算电池的当前容量(Cap)和初始容量(Capinit),并根据当前容量和初始容量的比值还可以得到电池的健康状态(SOH),即电池容量的衰减程度,进一步地,还对SOH进行修正,减小误差。进一步,根据SOH还可以得到电池的容量。所以具有可以在线估计锂电池的容量,又可以在线估计电池容量的衰减程度的优点。

    这期就分享到这吧,信息量很大,希望看到的小伙伴可以通过这篇小文章对动力电池及动力电池的检测方法有初步的了解,感谢大家一直以来的支持。

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