文/趙龍濤 王 青 萬 艷

隨著新能源汽車的發(fā)展與普及，新能源汽車的性能與安全問題已成為消費(fèi)者重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。動(dòng)力電池作為新能源汽車的能量?jī)?chǔ)存裝置，其性能的優(yōu)劣直接影響電動(dòng)汽車的應(yīng)用，如安全性、壽命以及成本等。早在2015年，國(guó)家針對(duì)電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池就制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，性能方面有GB/T 31484—2015，GB/T 31486—2015，GB/T 31467.1—2015，GB/T 31467.2—2015；安全方面有GB/T 31485—2015，GB/T 31467.3—2015。2020年，針對(duì)安全方面國(guó)家又發(fā)布強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 38031—2020來代替推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31485—2015，GB/T 31467.3—2015。可見國(guó)家對(duì)于電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池的重視程度。

電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池電性能方面上的主要測(cè)試項(xiàng)目有：室溫放電容量、室溫倍率放電容量、室溫倍率充電性能、低溫放電容量、高溫放電容量、荷電保持與容量恢復(fù)能力、標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命、工況循環(huán)壽命等。其中，放電容量決定了新能源汽車的續(xù)航里程，循環(huán)壽命決定了新能源汽車動(dòng)力電池的使用年限。各性能測(cè)試項(xiàng)目，均是基于動(dòng)力蓄電池的充放電測(cè)試為基礎(chǔ)的。鑒于此，本文針對(duì)動(dòng)力蓄電池的充放電測(cè)試中可能引入誤差進(jìn)行一定的分析。常見的測(cè)試誤差主要由以下方面導(dǎo)致。

1 設(shè)備之間的差異

目前，國(guó)內(nèi)外充放電設(shè)備生產(chǎn)廠家主要有必測(cè)、AVL、迪卡龍、阿賓、星云、美凱麟、德普、盛弘、訊湃等。各廠家的設(shè)備均有優(yōu)劣?？傮w上，國(guó)外設(shè)備的穩(wěn)定性會(huì)略優(yōu)于國(guó)內(nèi)設(shè)備；在高性能設(shè)備方面，電壓、電流的精度基本上都可以達(dá)到±0.1%FS，±0.05%FS，均能滿足國(guó)標(biāo)中不低于0.5級(jí)的要求。設(shè)備之間的差異引起的誤差主要體現(xiàn)在充放電設(shè)備的生產(chǎn)廠家不同、相同生產(chǎn)廠家的設(shè)備批次不同以及同一設(shè)備的不同充放電通道。為減小該誤差，測(cè)試中盡量選擇精度較高的設(shè)備；在設(shè)備滿足精度要求的情況下，嚴(yán)格遵循計(jì)量校準(zhǔn)的要求；制定充放電設(shè)備的各測(cè)試通道的不確定度分析，提高測(cè)試精度；按期對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，提高設(shè)備的穩(wěn)定度。

2 設(shè)備量程的選擇不同

充放電設(shè)備出廠后，各充放電測(cè)試量程基本上是定型的，常見的單體充放電設(shè)備主要有5V50A，5V100A，5V200A等。電性能測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)電池容量的大小選擇較近的設(shè)備檔位進(jìn)行試驗(yàn)，不能跨度太大，避免引入較大的誤差。比如一塊容量為30Ah的動(dòng)力電池單體，優(yōu)選5V50A的設(shè)備，以減小誤差；同時(shí)，針對(duì)大容量的電池應(yīng)盡量選用單通道測(cè)試，避免選用多通道并機(jī)的情況。

3 測(cè)試環(huán)境影響

標(biāo)準(zhǔn)中，要求測(cè)試環(huán)境的溫度為25 ℃±5 ℃，而有些實(shí)驗(yàn)室可能無法滿足該試驗(yàn)條件，從而導(dǎo)致一些測(cè)試誤差。 動(dòng)力蓄電池充放電設(shè)備一般會(huì)在某一個(gè)溫度下進(jìn)行標(biāo)定計(jì)量，由于壽命循環(huán)測(cè)試周期較長(zhǎng)，有些實(shí)驗(yàn)室可能無法保證充放電設(shè)備所在場(chǎng)地的試驗(yàn)溫度一直穩(wěn)定在25 ℃±5 ℃范圍內(nèi)，會(huì)造成由于充放電設(shè)備所在的環(huán)境與設(shè)備計(jì)量時(shí)溫差較大，充放電設(shè)備本身的精度偏離的現(xiàn)象。因此，要保證實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境溫度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測(cè)試溫度的要求，可構(gòu)建合適的恒溫室以保證溫度的穩(wěn)定。

4 充放電線纜的選擇

在進(jìn)行充放電測(cè)試時(shí)，常出現(xiàn)一些需要大電流的試驗(yàn)，測(cè)試中由于選擇的充放電線纜過細(xì)，線纜發(fā)熱嚴(yán)重，線纜內(nèi)阻隨溫度升高增加，導(dǎo)致電池容量測(cè)試中衰減較快，誤差較大。針對(duì)這種情況，可選擇與測(cè)試電流相匹配的線材，并適當(dāng)保有余量，減少測(cè)試過程由于線纜溫升導(dǎo)致的發(fā)熱現(xiàn)象，進(jìn)而提高測(cè)試精度。

5 充放電線接觸端子與電池極耳之間連接

通常情況下，充放電線接觸端子和電池極耳之間采用螺絲壓合進(jìn)行連接，螺絲的扭矩、充放電線纜端子的大小、極耳的大小、材質(zhì)，都會(huì)導(dǎo)致兩者接觸面、接觸力的不同，致使測(cè)試精度的不同，特別是針對(duì)HPPC測(cè)試影響更大。為減少該誤差，應(yīng)根據(jù)電池廠或整機(jī)廠的要求選擇原裝的組件或合適的端子、采用廠家要求的測(cè)試扭矩進(jìn)行連接。

其他一些因素：（1）車用動(dòng)力蓄電池處在溫箱的位置，是否會(huì)被溫箱出風(fēng)口直吹，也是影響電池性能測(cè)試的一個(gè)因素。測(cè)試過程中，應(yīng)盡量減少測(cè)試樣品被直吹的情況，可調(diào)節(jié)溫箱出風(fēng)口的方向或適當(dāng)添加擋板進(jìn)行遮擋。（2）溫箱中車用動(dòng)力蓄電池的數(shù)量，測(cè)試過程中由于車用動(dòng)力蓄電池?cái)?shù)量較多且發(fā)熱較大，從而影響彼此間的散熱以及溫箱內(nèi)部溫度均勻度的變化。應(yīng)合理安排溫箱中車用動(dòng)力蓄電池的數(shù)量，避免由于樣品數(shù)量太多造成溫箱整體升溫的現(xiàn)象，并選用溫度均勻度較好的溫箱。

綜上所述，本文對(duì)電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池電性能測(cè)試中常見的誤差進(jìn)行了分析與研究，并提出了一些對(duì)應(yīng)的改善方法，對(duì)于提高電性能測(cè)試精度具有一定的意義。因此，在車用動(dòng)力電池檢測(cè)過程中，應(yīng)關(guān)注測(cè)試設(shè)備的選擇、測(cè)試環(huán)境的穩(wěn)定、測(cè)試設(shè)備與測(cè)試樣品的連接，從而提高車用動(dòng)力電池的測(cè)試的精度與準(zhǔn)度。