鋰離子電池的功率測試以及計算方法說明

隨著電動車市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電動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)動方式是由鋰離子動力電池提供的，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力電池功率的測試以及計算方法。

1、 HPPC方法

其全稱為混合脈沖功率性能測試（Hybrid Pulse Power Characterization Test，來源于美國FreedomCAR混合動力汽車檢測手冊，其基本測試思路為在不同SOC下對動力電池進(jìn)行脈沖充放電測試，通過計算可以得出動力電池在全區(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HPPC測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)際測試時可以取整數(shù)，這個不同廠家是不一樣的，在較高或者較低SOC時很有可能放不到時間就到截止電壓，實(shí)際測試時需要根據(jù)電池的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

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

首先需要計算電池的直流內(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，就可以計算電池在不同溫度下的直流內(nèi)阻，對于整車的熱仿真都是很有意義的數(shù)據(jù)。

接下來就可以計算電池在某個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就是上面所計算的直流內(nèi)阻，這些數(shù)據(jù)都有了，就可以計算了。

如果再加上溫度，就可以繪制一個三維的圖，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，來源于日本的一個測試方法，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下對應(yīng)電池充電或放電時達(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)的測試周期也會很長。

小結(jié)：實(shí)際動力電池在使用時，其工況過程是很復(fù)雜的，因而每一種測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，在得到計算值后，用得到的功率值對電池進(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。