PACK制造工艺系列⑥:电性能测试——揭秘续航背后的“数据密码”
2025-10-20
电性能测试却可以通过科学量化电池、电机、电控等系统的表现,为新能源汽车续航提供真实数据支撑,属于PACK制造工艺流程中的关键工序。
电性能测试内容:容量和能量测试、功率和内阻测试、能量效率测试、启动测试、自放电测试、充电接受能力测试、寿命测试等
01容量和能量测试
主要目的:测点电池系统在不同条件下的可用容量和能量
一般,对测试结果影响较大的是环境温度,放电机制也有一定影响

相同温度下不同倍率放电容量曲线
相同环境下,放电倍率越大,系统的放电容量越小。例如,同一辆电动车在高速行驶工况下,行驶距离就小;而低速行驶工况下,则可以行驶更长的距离。
环境温度越低,系统的放电容量越小。低温环境下,电车的能量(行驶距离)往往需要打折扣。
02功率和内阻测试
内容:测定电池系统在不同温度下的可用功率和直流内阻
主要标准:ISO 12405和FreedomCAR

功率和内阻-ISO 12305测试工况示意图
功率与内阻测试是评估电池系统性能的重要方法,主要涉及高低温环境下的测试步骤和混合功率脉冲测试(HPPC)。
1)高低温环境下功率与内阻测试
测试步骤:

2)混合功率脉冲测试(HPPC)
测试目的:测定电池系统在10%SOC~90%SOC范围内的直流内阻和可用功率。
SOC间隔:10%SOC。
测试方法:HPPC测试通过施加脉冲电流,测量电池系统的电压响应,从而计算内阻和功率。

HPPC 测试示意图
03能量效率测试
能量效率测试主要目的是评估电池包在充放电过程中的能量转换效率和能源利用率。针对不同类型的应用场景,测量能量效率的方法存在一定的差异。
1)高功率应用:重点测试系统在高倍率能量回馈时的回收和利用效率
测试方法:可能包括模拟高倍率充放电循环,测量能量回收效率和转换效率,以及评估系统在动态负载条件下的性能表现。
2)高能量应用:重点测试不同环境温度下充电的性能
测试方法:可能包括评估不同充电策略(如恒流充电、恒压充电、脉冲充电等)对电池性能的影响,测量充电效率,以及分析电池在长时间充电和放电循环中的性能退化。
在常温、高温和低温条件下,以制造商规定的充电机制进行充电,直至达到充电截止条件,然后在常温条件下,以相同的放电机制进行放电,验证不同条件下的充电可用容量和能量。
某电池包样品能量效率测试结果


能量效率测试中不同温度下充电能量曲线
04启动测试
目的:验证在低温和低SOC下的启动功率输出能力
测试方法:恒压放电,并将制造商规定的最大脉冲放电电流作为电流上线,采集放电脉冲末端的电压U和电流I。
第i次恒压放电平均功率:

低温启动功率:

05自放电测试
目的:验证动力电池系统在长期搁置状态下的荷电保持/恢复能力,同时自放电性能测试中最小监控单元的电压差可以作为系统内部是否有内短路隐患的依据。
测试流程:

06充电接受能力测试
目的:验证动力电池系统在不同状态下的可充电能力
测试流程:

慢充电接受能力测试试验记录

快充电接受能力测试试验结果记录

07寿命测试
参考标准:GB/T31484—2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》
工况寿命测试目的:可以在一定程度上体现快速充放电模拟工况下动力电池系统的寿命变化趋势。
纯电动乘用车蓄电池工况循环寿命测试步骤

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