动力电池的电性能测试是评估其内在特性、验证其设计指标及保证其应用可靠性的核心技术手段。一套系统化、标准化的测试体系，不仅为电池的研发设计提供关键数据支撑，亦是产品质量控制与状态评估的客观依据。在众多测试项目中，基础电性能测试构成了认知和理解电池行为的基础框架。

　　本章将探讨动力电池常规电性能测试中的四项方法：最大可用容量测试用于精确标定电池在特定条件下的能量边界，是衡量电池储能能力的基准；开路电压测试作为电池热力学平衡状态的表征，与电池荷电状态及健康状态密切相关；混合动力脉冲特性测试通过施加精控的脉冲序列，高效获取电池在不同SOC和温度下的内阻与功率特性图谱；而动态工况测试则通过模拟真实应用中的复杂负载profile，综合评估电池在瞬变应力下的电压响应、效率与发热行为。

　　1.最大可用容量测试

　　该测试的主要目的是通过对动力电池充放电以标定其当前条件下的最大可用容量。随着动力电池的老化，其容量会不断衰减。测试不同循环次数和温度条件下的最大可用容量对动力电池SOC和SOH的估计算法开发与评价具有重要的支撑作用。

　　基于《电动汽车用电池管理系统技术条件》的要求，需要连续三次测量动力电池的最大放电容量。测试方法为将动力电池在标准电流下用恒流恒压(Constant Current Constant Voltage，CCCV)方式充满电。CCCV充电示意图如图2-11所示。

　　静置一段时间后再以恒流放电至下截止电压，连续测试三次。若这三次测试的放电容量与三次测试结果均值的偏差在2%以内，则本次的最大可用容量测试结果有效，满足可用容量测试的确认条件，并取这三次测试结果的平均值作为动力电池的最大可用容量C；否则需要继续测试，直至连续三次的放电容量满足可用容量的确认条件。一般取恒流段充放电倍率为0.3C。

　　图2-12所示为

　　某2.4A·h三元材料动力电池的容量测试电流和电压曲线(三次测试)，如无特殊说明，本文皆以放电电流为正，充电电流为负。

　　2.开路电压测试

　　该测试的目的是建立动力电池OCV与SOC、可用容量的关系表。每种电池体系都有自己特定的OCV曲线，同一温度下该曲线与SOC存在固定的关系。同时OCV也会受到老化的影响，进而可用于诊断动力电池的SOH。

　　OCV分为充电OCV和放电OCV两组值，其中充电状态下动力电池开路电压测试方法如下：

　　①动力电池以标准电流放电至截止电压，静置5h，测试其端电压值，该值视为SOC=0%时的开路电压值。

　　②)在标准电流下以CCCV对动力电池实施充电操作，截止条件是充入容量为5%的最大可用容量或者充电电流下降至充电截止电流，静置5h后测试端电压值。

　　③跳到步骤②循环进行步骤②和③直到动力电池完全充满。

　　放电状态下动力电池开路电压测试方法如下：

　　①以标准CCCV充电方式将动力电池充满电，静置5h，测试其端电压值该值视为SOC=100%时的开路电压值。

　　②)以标准电流恒流放电，截止条件为放电容量达到5%的最大可用容量或者动力电池电压降低至放电截止电压，静置5h后测试端电压值。

　　③跳到步骤②)循环进行步骤②和③直到动力电池达到其放电截止电压。

　　充放电开路电压曲线及其差异如图2-13所示。

　　3.混合动力脉冲特性测试

　　HPPC测试是采用连续的脉冲激励序列对动力电池进行充放电操作，以获得动力电池在不同SOC值下的动态特性。结合动力电池建模理论，HPPC测试数据常被用来进行模型参数的离线辨识，获得不同SOC点的模型参数表。HPPC测试步骤具体如下：

　　①准备阶段，使用标准电流以CCCV充电方式将待测试动力电池充至满电。

　　② 静置5h，使动力电池接近于平衡状态。

　　③加载混合脉冲电流激励序列，接着对动力电池实施一段时间的恒流放电操作，然后静置1h。注意：该段时间的恒流放电过程是用来保证前后两次脉冲激励序列试验的SOC相隔5%，从而获得SOC在100%、95%……5%下的测试数据。

　　④重复步骤③所设定的测试操作，直到动力电池达到其放电截止电压。

　　为获得更加全面的动力电池极化特性，该实验采用四组不同倍率的电流组成脉冲激励。为防止动力电池在满电状态下过充电，采用恒流恒压充放电对动力电池实施脉冲激励。最终得到的混合动力脉冲测试电流如图2-14所示(电流幅值取决于不同型号的动力电池)。

　　4.动态工况测试

　　动态工况测试是指通过模拟实际电动汽车行驶工况中的电流激励而开展的测试，以获取动力电池动态工作特性。基于动态工况测试数据，可以仿真研究BMS核心算法在实车应用中的适用性。常见的动态工况测试包括动态应力测试(Dynamie Stress Test,DST)、美国联邦城市运行工况(Federal Urban Driving Sched-ule,FUDS)、城市道路循环工况(Urban Dynamometer Driving Schedule,UDDS)新欧洲行驶工况(The New European Driving Cycle,NEDC)、中国典型城市运行工况(China Typical City Driving Cycle,CTCDC)。图2-15~图2-19 分别为动力电池DST、FUDS和UDDS、NEDC和CTCDC的电流激励曲线(2个循环)。

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