簡談電池系統測試和壽命偏差

昨天寫完《電池壽命對電動汽車的影響》之後,在群里做了一些交流,把幾個問題突出的來解釋下。

第一部分 對電池包的測試

INL的測試小哥很牛,按照這個圖的示意,其實他把每個電池包連接器拆解下來,通過給繼電器信號讓電池包導通,然後通過1/3C進行Pack的靜態容量測試,這是根據下面這個包的推算結果。

1)不拆包直接進行連接測試

下面這兩個圖其實是類似的,如果BDU的繼電器是直接用外部信號驅動的,則可以直接通過外部電源信號供給,斷開主連接器接入電池包測試櫃,然後使用時序控制來接管繼電器。

2)拆包進行測試

如下面這個電池包這樣(由電池管理系統直接驅動繼電器的)就只能拆開了進行直接連接後進行測試。

這也就解釋了為啥,INL的小哥每個電池包都要拆開下,拆開了測更容易些:

  • 仔細看,動力線上接了專門的轉接線

  • 裡面接了一些信號線用以連接

嚴格意義上,做這個實驗存在一些危險性

  • 整個測試只能在車輛充電充滿,認為電池完全充滿的條件下進行(沒辦法對電池包進行充電,只能放電)

  • 在內部CAN子網下,測試過程無法設定電池單體的過放,存在過放的可能性(還好做的不多)

  • 電池包的截至電壓要做的稍微保守些

這部分內容,是我的猜測+分析判斷,等Jonny把小哥拉中國來好好問一下。

第二部分 電池參數分析和思考

由於以上的問題,可以得到以下的考慮:

  • 這些電池包的相互比較是有意義的,因為使用了同一種方法進行比較

  • 這些包的容量折損率,沒有考慮單體的不平衡和過放電壓

在昨天的文章的基礎上,補充幾個信息,特別是BMW和Daimler的幾個車子,這些車在美國上的比較晚,測試還在1萬英里以下:

有一些基本有趣的結論

2.1 在車輛跑到4000~6000英里的時候,基本的衰減在5%左右,一些保守的車企為了考慮整個生命周期的考慮,把實際的電池容量報備的比額定的要略大一些,這樣抵消了這個5%的衰減

2.2 在1.2~1.5萬英里的時候

由於INL大部分的測試都在這個階段,所以可比性來說,有大量的車輛開始接近10%的衰減,某些熱管理不大行的,經歷了整個夏天以後,開始大幅的退化。所以嚴格意義上來說,電動汽車開始變得不那麼好,需要經歷一個冬天和經歷一個夏天,冬天主要是低溫充電,夏天是衰減老化。

2.3 EOL

純電動汽車,就是做這個壽命試驗也不容易,由於充電限制了重度使用,使得大量完成EOL壽命的都是PHEV,所以某種程度上,易用性上還是PHEV要比純電動更好些。這個時候,不管如何預留空間,衰減也出現了。

我將繼續跟蹤以上的實驗,INL的測試結果給了我們一些比對的基本概覽。上面的數據,有值得商榷的地方,缺少很多的限制沒辦法與真實的使用做對比,但是橫向對比,我們可以獲得很多的東西。

小結

我其實想說的是,我們需要考慮電池的耐用性問題,不是答應給客戶質保就行了。當電池老化之後,質保、安全和使用非預期都會一起出現,如果整個能量管理演算法,將容量衰減沒有算的那麼精確,這個事情就比較麻煩了。疊加溫度、電池容量衰減和SOC誤差,用舊的電動汽車值得我們系統的去評測一下。

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