Wat sinn d'Basis Testprinzipien a Methode fir Kraaftbatterien?
Basis Prinzipien a Methode vun Power Batterie Testen
D'Basis elektrochemesch Eegeschafte vu chemesche Stroumquellen enthalen Kapazitéit, Spannung, intern Resistenz, Selbst-Entladung, Späicherleistung, Héich- an Tieftemperaturleistung, etc. Als typesch sekundär chemesch Energiequell enthalen Stroumbatterien och Lade- an Entladungsleistung, Zyklusleistung, internen Drock, etc. Energie a spezifesch Energie Testen, Kraaft a spezifesch Kraafttesten, Späicherleistung a Selbst-Entladungstest, Liewenstest, intern Resistenztest, intern Drocktestung, a Sécherheetstest, asw.
Aus der Perspektiv vun der aktueller Gefierapplikatioun ginn eng Serie vun Tester gëeegent fir Gefierer benotzt mat dem Power Batterie Pack op elektresch Gefierer als Testobjet applizéiert, sou wéi: statesch Kapazitéitserkennung, dynamesch Kapazitéitserkennung, Routest, Startkraafttest, Schnellladungsfäegkeet Test, Zyklus Liewenstest, Sécherheetstest, Batterie Schwéngungstest, Peakkraaft Detektioun, Partiell Entladungsleistungstest, etc.
(1) statesch Kapazitéit Detektioun Den Haaptzweck vun dësem Test ass ze bestëmmen datt de Power Batterie Pack genuch Ladung an Energie huet wann d'Gefier am aktuellen Gebrauch ass, a kann normalerweis ënner verschiddene virbestëmmten Entladungsraten an Temperaturen funktionnéieren. D'Haapttestmethod ass lues Entladungstestung ënner konstante Temperaturbedéngungen, an d'Entladung gëtt ofgeschloss wann d'Spannung vum Power Batterie Pack op e festgeluegte Wäert fällt oder d'Konsistenz vun den eenzelen Zellen am Power Batterie Pack (Spannungsdifferenz) e festgeluegte Wäert erreecht.
(2) Dynamic Capacity DetectionWärend der Operatioun vun engem elektresche Gefier sinn d'Betribstemperatur an d'Entladungsquote vun der Batterie dynamesch. Dësen Test erkennt haaptsächlech d'Kapazitéit vum Power Batterie Pack ënner dynamesche Entladungsbedéngungen, wat haaptsächlech an der Energie a Kapazitéit bei verschiddenen Temperaturen an Entladungsraten reflektéiert gëtt. D'Haapttestmethod ass d'Entladungsleistungstestung vum Power Batterie Pack mat engem virbestëmmten aktuelle Profil oder engem aktuellen Profil deen tatsächlech aus der Applikatioun vum Gefier gesammelt gëtt. D'Terminéierungskonditioun vum Test gëtt ugepasst no den Testbedéngungen an d'Charakteristiken vun der Kraaftbatterie, awer follegt am Fong de Standard vun der Spannung erof op e bestëmmte Wäert. Dës Method kann méi direkt a präzis déi aktuell Uwendungsbedürfnisser vun elektresche Gefierer reflektéieren.
(3) Roueg TestDen Zweck vun dësem Test ass de Kapazitéitsverloscht vum Stroumbatteriepack z'entdecken wann et fir eng Zäit laang net am Gebrauch ass, wat benotzt gëtt fir d'Situatioun ze simuléieren wou den elektresche Gefier fir eng Zäit laang net gefuer ass an d'Batterie oppe -Circuit bleift. De rouege Test ass och bekannt als Selbst-Entladung a Späicherleistungstest, wat op d'Fäegkeet vun der Batterie bezitt fir seng gespäichert Ladung ënner bestëmmten Ëmweltbedéngungen z'erhalen, wann se an engem oppene -Kreeszoustand ass.
(4) Start Power Test Well d'Startkraaft vun engem Auto relativ grouss ass, fir un den Start vum Auto ënner verschiddenen Temperaturbedéngungen unzepassen, ginn Startkraafttests um Power Batterie Pack bei niddreger Temperatur ($−18\\text{ Grad }$) an Héichtemperatur ($50\\text{ Grad }$) duerchgefouert. Dësen Test, zousätzlech zu Raumtemperatur gemooss, gëtt allgemeng och mat engem SOC Wäert gesat fir d'Entladungsfäegkeet vun der Batterie a verschiddene Ladungszoustand ze bestëmmen. Gemeinsam Tester sinn Kraaft Tester déi op $90\\%$, $50\\%$ an $20\\%$ SOC gemaach ginn.
(5) Rapid Charging Capability TestDen Zweck vun dësem Test ass d'séier Ladekapazitéit vun der Batterie ze testen andeems se héich-Taux Laden Tester op der Power Batterie Pack ausféieren, a seng Effizienz, Hëtztgeneratioun an Impakt op aner Eegeschaften z'ënnersichen. Fir séier Laden, zielt den USABC Standard fir d'Batterie SOC fir vun $40\\%$ op $80\\%$ bannent $15\\text{min}$ ze recuperéieren. Momentan erfuerdert de Standard, dee vun der japanescher CHAdeMO Associatioun festgeluecht gouf, datt d'Ladung vum elektresche Gefier Batterie Pack fir ongeféier $10\\text{min}$ kann garantéieren datt d'Gefier $50\\text{km}$ reest; Opluedstatiounen fir méi wéi $30\\text{min}$ kann garantéieren datt d'Gefier $100\\text{km}$ reest.
(6) Zyklus Liewen TestD'Zyklus Liewen vun der Batterie beaflosst direkt d'wirtschaftlech Viabilitéit vun der Batterie benotzen. Wann d'tatsächlech Kapazitéit vun der Batterie manner wéi $80\\%$ vun der initialer Kapazitéit oder bewäerter Kapazitéit ass, gëtt d'Kraaftbatterie als Enn vu sengem Liewen ugesinn. D'Haaptmethod, déi an dësem Test benotzt gëtt, ass d'Laascht- an Entladungszyklen ënner bestëmmte Konditiounen auszeféieren, andeems d'Zuel vun den Zyklen als Index vu sengem Liewen benotzt. Zënter datt d'Testperiod fir d'Batteriedauer relativ laang ass, dauert den Test allgemeng fir e puer Méint oder souguer e Joer. Dofir, an der praktescher Operatioun, Methoden fir d'Zuel vun den Testzyklen ze bestëmmen, d'Kapazitéitsdegradatioun ze moossen, an dann d'linear Extrapolatioun auszeféieren op Basis vun dësen Donnéeën ginn dacks fir Testen benotzt. Am Feld vun der Fuerschung, fir d'Kraaft Batterie Liewen Testzäit ze verkierzen, ginn Studien och gemaach fir d'Batteriealterung ze beschleunegen andeems d'Testtemperatur an d'Lade- / Entladungsraten erhéicht ginn fir d'Liewensdauer vu Batterien a Kraaftbatterien ze testen.
(7) Sécherheet TestD'Batteriesécherheetsleeschtung bezitt sech op d'Bewäertung vu potenzielle Schued fir Leit an Ausrüstung, déi duerch d'Lagerung an d'Benotzung vu Späicherbatterien verursaacht kënne ginn. Besonnesch wann d'Batterie mëssbraucht gëtt, verursaacht spezifesch Energieinput déi intern Komponente vun der Batterie fir physesch oder chemesch Reaktiounen ze maachen, déi eng grouss Quantitéit un Hëtzt generéieren. Wann d'Hëtzt net an der Zäit ofgelenkt ka ginn, kann et zu enger thermescher Batterie lafen. Thermesch Flucht kann d'Batterie verursaachen, brennbar Gas generéieren, briechen, knacken a vu Feier begleet ginn, wat Sécherheetsaccidenter verursaacht. Ënnert ville chemesche Stroumquellen ass d'Sécherheet vu Lithium-Ionbatterien besonnesch wichteg. Gemeinsam Sécherheetstestartikele fir Stroumbatterien ginn an der Tabell 6-1 gewisen.
Dësch 6-1 Gemeinsam Sécherheet Testen Elementer fir Power Akkuen
| Kategorie | Main Test Methoden |
| Elektresch Leeschtung Test | Iwwerladung, iwwer-Entladung, externe Kuerzschluss, waarm Entladung, asw. |
| Mechanesch Test | Fräie Fall, Impakt, Extrusioun, Schwéngung, Extrusioun, asw. |
| Thermesch Test | Brennen, thermesch Imaging, thermesch Schock, Temperaturschwankungen, asw. |
| Ëmwelttest | Vakuum Simulatioun, Tauche, Fiichtegkeet, etc. |
(8) Batterie Vibration TestDen Zweck vun dësem Test ass den Impakt vu reegelméissege Schwéngungen a Schocken, déi vu Stroosse verursaacht ginn, op d'Leeschtung an d'Liewensdauer vu Kraaftbatterien a Kraaftbatterien z'entdecken. De Batterievibrationstest iwwerpréift haaptsächlech d'Vibratiounshaltbarkeet vun der Power Batterie (Pak) a benotzt dëst als Basis fir d'strukturell Designverbesserung vun der Power Batterie (Pack) ze guidéieren. Et ginn zwou Zorte vu Schwéngung am Schwéngungstest: sinusform Vibration oder zoufälleg Schwéngung. Zënter Kraaftbatteriepäck haaptsächlech a Gefierer benotzt ginn, gëtt zoufälleg Schwéngung allgemeng ugeholl fir déi aktuell Operatiounsbedingunge vun der Batterie besser ze simuléieren.
Déi uewe genannte sinn nëmmen e puer allgemeng Ufuerderunge fir d'Kraaftbatterien (Päck) ze testen. Déi spezifesch Parameteren an Ufuerderunge vum Test variéieren jee no der Aart vun der Batterie. Tabell 6-2 weist d'Sécherheetsleeschtungsfuerderungen an Testmethoden fir Lithium-Ion Batterie Packs a Systemer déi an elektresche Gefierer benotzt ginn.
Tabell 6-2 Sécherheetsleeschtungsfuerderunge an Testmethoden fir Lithium-Ion Batterie Packs a Systemer an elektresche Gefierer
| Artikel | Kategorie | Test Method | Sécherheet Ufuerderunge |
| Gemeinsam Sécherheetstest (Table 6-1) | Elektresch Leeschtung Test | Iwwerladung, iwwer-Entladung, externe Kuerzschluss, waarm Entladung, asw. | N/A |
| Mechanesch Test | Fräie Fall, Impakt, Extrusioun, Schwéngung, Extrusioun, asw. | N/A | |
| Thermesch Test | Brennen, thermesch Imaging, thermesch Schock, Temperaturschwankungen, asw. | N/A | |
| Ëmwelttest | Vakuum Simulatioun, Tauche, Fiichtegkeet, etc. | N/A | |
| EV Li-Ion Batterie Sécherheet (Tabelle 6-2) | Vibratioun | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 1. Referéiert op Gefiermontage Ufuerderunge a GB/T 2423.43-2008, installéiert op Schwéngungstabell. Test an 3 Richtungen ($Y \\ bis X \\ bis Z$). Prozedur bezitt sech op GB/T 2423.56-2018. 2. Fir Ënnerkierperinstallatiounen, Testparameter no 7.1.1.2 an GB/T 31467.3-2015. 3. Testzäit ass $2\\text{h}$ pro Richtung (kann op $0.5\\text{h}$ reduzéiert ginn). $2\\text{h}$ Observatioun erlaabt während oder no $30\\text{min}$. 4. Monitor de Minimum Iwwerwaachungsunitéit Status (Spannung, Resistenz, Temperatur). 5. Beobachtet $2\\text{h}$ während dem Test. 6.Fir elektronesch Apparater:ech. Front-montéiert: Test pro 7.1.1.2.1 am GB/T 31467.3-2015. Aner Plaze : Test pro GB / T 28046.3-2011. $2\\text{h}$ a verschiddene $Z$-Achs Richtungen. Lateral Objete: excitation Modus duerchgefouert. ii. Bedreiwen an $ 3,2 $ Modus pro GB / T 28046.1-2011. | Batterie Pak oder System muss: Huet kee Spannung Zerfall am Minimum Iwwerwachung Eenheet ($< 0.5\text{V}$), remain intact, structure sound, no leakage, no rupture, fire, or explosion. Insulation resistance $\ge 100\text{Ω}/\text{V}$ within $30\text{min}$ after test. Electronic devices: Reliable connection, structure sound, no disconnection. Post-test parameters meet Table 1 in GB/T 31467.3-2015. |
| Mechanesch Schock | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 2. Referéiert op 7.2 Schock $25\\text{g}\\text{-}15\\text{ms}$ hallef-Sinusimpuls an GB/T 31467.3-2015, $3$ Schock an $Y$}$Achs Richtung,{beobachten}$2.\\text | Kee Leckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$. | |
| Drop | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 2. Drop vun $1\\text{m}$ op haarde Buedem an der héchstwahrscheinlecher Droprichtung (soss stabilst méiglech Droprichtung, $X$-Achstest), observéiert $2\\text{h}$. | Keen Entladungsstroumverschloss, Spannungsstroum oder Leckage, äusseren Gehäusebruch, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Rollover | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 2. Referéiert op 7.3.2 an GB/T 31467.3-2015: $90\\text{ Grad }$ Neigung fir $6\\text{h}$, dann $90\\text{ Grad }$ Inkremente, hale $1\\text-Stopp-Grad{h}$ all Rotatioun $1\\text-Stopp-Grad{h}$. Beobachtet $2\\text{h}$. 3. Rotéiert $360\\text{ Grad }$ ëm $X$-Achs op $6\\text{ Grad }/\\text{s}$, dann $90\\text{ Grad }$ Inkremente, hält $1\\text{h}$ jeweils, $360\\text{ Grad }$ Rotatioun gestoppt {Grad }$ Observéiert $2\\text{h}$. 4. Rotéiert $360\\text{ Grad }$ ëm $Y$-Achs bei $6\\text{grad }/\\text{s}$, dann $90\\text{grad}$ Inkremente, hält $1\\text{h}$ all, $360\\text{Grad }$ Rotatioun gestoppt. Observéiert $2\\text{h}$. | Kee Leckage, äusseren Gehäusebruch, Feier oder Explosioun, erhalen zouverlässeg Verbindung. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Maximum Gradient | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 2. Horizontal op engem Trolley montéiert. Widderhuelen de Puls, deen an der Fig. 3 vun der Tabell 7 an der SAE J2380 oder GB/T 31467.3-2015 spezifizéiert gëtt (laanscht $X$-Achs $5\\text{s}$, laanscht $Y$-Achs $5\\text{s}$) an der $Y$2-Achs-Richtung ($Y$-Achs) | Kee Leckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Crush | 1. Test Object: Battery Pack or System. 2. Crush conditions: ① Crushing surface: $12.5\text{mm}$ diameter semi-cylinder, length $>$ Breet. ② Richtung: $X$-Achs, $Y$-Achs. ③ Kraaft: Ufank $200\\text{kN}$ oder stoppen bei $30\\%$ Deformatioun. ④ Observéiert $1\\text{h}$. ⑤ Halt fir $10\\text{min}$. | Kee Leckage, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. Kee Feier oder Explosioun (fir déi zweet Set vun Ufuerderunge). | |
| Temperaturschock | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 2. Alternéierend Temperatur $(-40\\pm2)\\text{ Grad }$, Max $30\\text{min}$ Dauer bei Extremen. Halt op all Extrem fir $6\\text{h}$, $5$ Zyklen. Observéiert $2\\text{h}$ bei Raumtemperatur. | Kee Leckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Damp Heat Cycle | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 2. Referéiert op GB/T 2423.4-2018 Test $Db$ fiicht Hëtzt Zyklen. Figur 4 am GB/T 31467.3-2015 ($80\\text{Grad }$ Max Temp), $5$ Zyklen. Observéiert $2\\text{h}$ bei Raumtemperatur. | Kee Leckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ bannent $30\\text{min}$ nom Test. | |
| Mier Waasser Immersion | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System . 2. Sécher befestegt mat Gürtel verbonnen, taucht an $3,5\\%$ NaCl Léisung (Mierwaasser) fir $2\\text{h}$ iwwer aktuell Transportdistanz. Suspendéiert iwwer hydraulesch Ventilform. | Kee Feier oder Explosioun. | |
| Extern Feier | 1. Test Objet: Batterie Pak oder System . 2. Referéiert zu 7.10 Extern Feier an GB / T 31467.3-2015. | Kee Feier oder Explosioun. Wann Flam optrieden, muss bannent $2 \\ Text {min} $ no Feier Quell Ewechhuele läschen. | |
| Salz Spraydousen | 1. Test Objet: Batterie Pak oder System . 2. Referéiert zu 7.11 Salz Spraydousen an GB / T 31467.3-2015. | Kee Leckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. | |
| Héich Héicht | 1. Testobjekt: Batterie Pack oder System. 2. Héicht $4000\\text{m}$ oder gläichwäerteg Drock, Raumtemperatur. 3. Gespäichert fir $5\\text{h}$ am Testëmfeld pro 7.12.2 vun GB/T 31467.3-2015, dann entlooss bei $1(\\text{0}$) oder $1(\\text{0}$) Observéiert $2\\text{h}$. | Keen Entladungsstroumverschloss, Spannungsstroum oder Leckage, äusseren Gehäusebruch, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Iwwer-Temperaturschutz | 1. Testobjekt: Batteriesystem. 2. Referéiert op 7.13 Iwwer-Temperaturschutz am GB/T 31467.3-2015. | BMS soll funktionnéieren. Kee Gasleckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Short Circuit Schutz | 1. Test Objet: Batterie System . 2. Referenz op 7.14 Short Circuit Protection am GB / T 31467.3-2015. | Schutz Apparat soll funktionnéieren. Kee Leckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Overcharge Schutz | 1. Testobjekt: Batteriesystem . 2. Referéiert op 7.15 Overcharge Protection am GB/T 31467.3-2015. | BMS soll funktionnéieren. Kee Gasleckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. | |
| Iwwer-Entladungsschutz | 1. Testobjekt: Batteriesystem. 2. Referéiert op 7.16 Iwwer-Entladungsschutz am GB/T 31467.3-2015. | BMS soll funktionnéieren. Kee Gasleckage, Baussebehälterbrach, Feier oder Explosioun. Isolatiounsresistenz $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ nom Test. |
Note: Dësch 6-2 haaptsächlech Referenze GB / T 31467.3-2015, GB / T 2423.43-2008, GB / T 2423.56-2018, an GB / T 28046.1-2011.
