容量测试Output:温度与容量(能量)关系表
以容量C为X轴,以电压V为Y轴。不同温度下1C放电截止在X轴上的点为容量与温度的关系。而各个放电曲线与X、Y轴形成的面积之比就是不同温度下的可用能量之比。如下图所示:-20℃时的电池可用能量(Wh) = 阴影部分的面积S。由此可见,SOE比SOC能更加准确的表示出剩余的能量,从而更准确的评估剩余里程。
2.倍率性能测试
倍率性能测试需根据电池功率特性(能量型/功率型)设定不同的充放电倍率。例如下案例所示,采用0.5C恒流降流充电,选取0.2C、0.5C、1C、2C四种倍率进行放电;从而获取电池不同倍率下放电曲线、以及恒流降流充电曲线。
3. 自放电测试
自放电测试能确定电池经过预定搁置时间之后的容量损失。具体的测试方法有很多类型。例如在GBT 31486中提到的容量恢复能力capacity recovery其实就是测试自放电的方法之一。该测试将满充后的电池在常温下搁置28天,然后在放空并记录保持容量Cr,最后再进行一次常温SCT测得当前实际容量Ct。计算容量保持率(Cr/Ct)以求得自放电特性。在实际情况中为了压缩自放电测试周期,可以采用高温加速和OCV判定的方法。比如将电池搁置与55℃环境搁置7天,通过OCV电压的变化估算自放电率。
4. 直流内阻测试
在电池两端施加一个电流跳跃到另一个电流值,电池端电压将产生变化,直流内阻利用两次不同加载电流之电流差(I1-I2)和电压差(U1-U2)来计算DCIR。DCIR=ΔU/ΔI=(U1-U2)/(I1-I2)
5.工况模拟、脉冲、斜坡测试等
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充放电设备的选型
充放电设备的选型,主要根据电压、电流、通道数和功率这四个方面进行考虑:
电压:
确认待测电池是什么材料(现在主流是三元和铁锂),以及多少串组成。
电流:
电芯容量大小及多少并,用多大倍率充放电。
通道数:
根据每天的产能和每个通道一天能测多少组电池来确定总的需求通道数,一般来说单台出2或者4通道。
功率:
根据实际的电压电流测试大小来,也有一些就是按恒功率测试的,或者最简单的就是按满功率来。
举例说明,一个集装箱的储能系统,单包是52串1并的280AH铁锂,一般考虑1C的充放电,那测单包的充放电设备选择就是:
电压:52*3.65=189.8V,设备选择200V或以上;
电流:280*1=280A,单通道电流选择300A或以上;
功率:189.8*280,单通道功率60KW左右;
整簇是8个包串联,此时一般用0.5C充放电:
电压:52*3.65*8=1518.4V,设备选1600V或1650V;
电流:280*0.5=140A,电流选150A或者200A,也有些要1C的,那就同上用300A或者400A的;
功率:1518.4*140=212.6KW,也有一些就是按恒功率比如176KW充/放电。
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充放电设备结构框图
简单地理解:
上面的AC/DC可理解为设备的功率,DC/DC可理解为设备的电压电流。
比如:
1600V400A2CH(总功率600kW),那上面AC/DC就是配了600kW,DC/DC就是输出两路1600V400A。假如上面一个AC/DC模块是150kW的话,就是配了4个AC/DC模块,一个DC/DC模块是1600V200A的话,单通道就是两个DC/DC模块并联起来的。至于AC/DC到底该配几个,可以根据设备的需求功率来。
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