CN109324296A - 电动汽车的电池性能测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车的电池性能测试方法和系统。所述方法包括如下步骤：将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数；根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。本发明通过模拟极端环境下，电池的实际使用情况，实现对电池性能的全面评估。

Description

电动汽车的电池性能测试方法和系统

技术领域

本发明涉及电池测试领域，尤其涉及一种电动汽车的电池性能测试方法和系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高和环保意识的加强，越来越多人首选电动汽车作为出行工具，目前市面上大多数电动汽车都使用锂离子电池作为动力电源，锂离子电池性能的优劣影响着电动汽车整车动力性。因此在电池出厂前，需要对电池整体性能进行测试，但现有的电池性能测试仅仅考虑了正常情况下电池的充放电性能，导致评估结论不够准确。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动汽车的电池性能测试方法和系统，旨在模拟极端环境下电池的实际使用情况，实现对电池性能的全面评估。

为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车的电池性能测试方法，包括如下步骤：

将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数；

根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

可选地，所述将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数的步骤包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

将充满电的电池置于模拟装置内，控制所述电池在模拟装置模拟的极端温度环境下恒流放电，实时监测电池电压是否达到预设截止电压；

当电池电压达到预设截止电压时，通过测试设备监测电池的放电量，并继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度，将测得的所有放电量输出作为电池使用过程参数。

可选地，所述将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数的步骤包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

将充满电的电池置于模拟装置内，控制所述电池在模拟装置模拟的极端温度环境下恒流放电，并通过测试设备实时监测电池放电时的剩余电量和放电量；

当测试设备监测到电池的剩余电量为电池总电量的二分之一时，将模拟装置内的温度调整至预设适宜温度，其中所述预设适宜温度大于所述极端温度；

控制该电池在模拟装置模拟的预设适宜温度环境下恒流放电，并当测试设备监测到电池的剩余电量为0时，选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度时，将测试设备测得的所有剩余电量和所有放电量输出作为电池使用过程参数。

可选地，所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之前，还包括：

通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下放电的温升变化量；

所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

根据所述电池使用过程参数以及所有温升变化量，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

可选地，所述通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下放电的温升变化量的步骤包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

通过测试设备监测电池在模拟装置模拟的极端温度环境下，以不同放电倍率对应进行放电时的温升变化量，并在得到所有温升变化量后继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度为止。

可选地，所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之前，还包括：

在不同测试温度对应的极端温度环境下，分别对电池进行混合动力脉冲能力特性测试，并通过测试设备计算得到电池在进行混合动力脉冲能力特性测试时的电池内阻参数；

所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

根据所述电池使用过程参数以及不同测试温度对应的电池内阻参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

可选地，所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之前，还包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

在模拟装置模拟的极端温度环境下，以不同恒定功率控制电池进行放电，并在电池放电量达到临界值时，通过测试设备监测电池电量和放电时间，并在得到所有电池电量和所有放电时间后继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度为止；

所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

根据所述电池使用过程参数以及不同测试温度和恒定功率对应测得的电池电量和放电时间，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

可选地，其特征在于，所述评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之后，还包括：

生成所述电池对应的电池性能测试报告。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电动汽车的电池性能测试系统，所述电动汽车的电池性能测试系统包括：模拟装置以及测试设备，其中，所述模拟装置，用于模拟极端温度环境；所述测试设备，用于监测所述电池置于所述模拟装置模拟的极端温度环境下的电池使用过程参数，并根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

本发明通过将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数；根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。本发明通过模拟电池处于极端环境环境下的放电情况，评估电池实际使用时的性能实现了对电池性能的全面评估。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的电动汽车的电池性能测试系统结构示意图；

图2为本发明电动汽车的电池性能测试方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的电动汽车的电池性能测试系统结构示意图。

电动汽车的电池性能测试系统包括模拟装置和测试设备。其中，模拟装置通过控制温度这种方式来模拟极端天气下的电池运行环境；测试设备能获取电池置于模拟装置下时的电池容量、放电时间以及电池内阻等电池使用过程参数，并根据获取到的电池使用过程参数评估电池处于极端温度环境时的工作性能。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的系统结构并不构成对系统结构的限定，可以包括比图示更多或更少的模块，或者组合某些模块，或者不同的模块布置。

本发明电动汽车的电池性能测试系统的具体实施例与下述电动汽车的电池性能测试方法各实施例基本相同，在此不作赘述。

请参阅图2，图2为本发明电动汽车的电池性能测试方法一实施例的流程示意图，本实施例提供的电动汽车的电池性能测试方法包括以下步骤：

步骤S10，将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数；

本发明实施例中，模拟装置用于模拟极端温度环境，具体的，模拟装置通过改变装置内的温度来模拟极端温度环境下的温度。此外，本发明实施例还配置有测试设备，测试设备能获取模拟装置中电池的电池容量、放点时间以及电池内阻等参数。应当理解的是，测试设备得到的这些参数都是在极端环境下电池使用过程中所产生的，因此本发明实施例中将测试设备测试得到的参数称为电池使用过程参数。

步骤S20，根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

通过测试设备测试得到电池使用过程参数，根据测试设备测试得到电池使用过程参数，对电池处于极端温度环境时的工作性能进行评估。如上所述，电池使用过程参数反映电池在极端环境下的实际工作情况，通过这种方式，准确的评估处于极端环境下的电池的各项工作性能，进而实现对电池性能的全面测评。

本实施例一种电动汽车的电池性能测试方法，通过将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数；根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。本发明通过模拟电池处于极端环境环境下的放电情况，评估电池实际使用时的性能，实现了对电池性能的全面评估。

进一步地，所述将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数的步骤包括：

步骤S11，按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

步骤S12，将充满电的电池置于模拟装置内，控制所述电池在模拟装置模拟的极端温度环境下恒流放电，实时监测电池电压是否达到预设截止电压；

步骤S13，当电池电压达到预设截止电压时，通过测试设备监测电池的放电量，并继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度，将测得的所有放电量输出作为电池使用过程参数。

在本发明实施例中，预设有负30度、负20度、负10度以及0度这4个温度作为具体的测试温度，应当理解的是，测试温度并不限制于本实施例提供的具体温度，凡能起到模拟极端天气作用的温度，都能视为测试温度。预先将电池充满电，防止后续的放电过程出现电池虚假放电的情形。将充满电的电池置于模拟装置内，此时模拟装置开始模拟极端天气，先将模拟装置内的温度降至负30度，再控制电池在负30度的环境温度下进行预设时间的恒流放电。在本发明实施例中，优选地使用电池的额定放电功率对电池进行放电。

监测设备实时监测电池电压，判断电池的电池电压是否达到了预设截止电压。截止电压又称终止电压，是指电池放电时，电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。不同的电池类型及不同的放电条件，截止电压不同。在本发明实施例中，根据电池类型的不同预设不同的截止电压，截止电压的数值，在此不作具体限制。当电池的电压未达到截止电压时，则继续执行上述电池在极端温度环境下恒流放电的操作；当电池的电压达到截止电压时，则测试设备收集此预设温度下电池的放电量，并将测试温度降至下一个预设温度，直至选择完所有测试温度，此时测试设备将得到的所有预设温度下电池的放电量作为电池过程使用参数，对电池性能进行评估。

通过上述方式，模拟了用户在极端低温天气下短途驾驶电动汽车时，电池的实际工作情况，进而实现对电池性能的准确测评。

进一步地，所述将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数的步骤包括：

步骤S14，按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

步骤S15，将充满电的电池置于模拟装置内，控制所述电池在模拟装置模拟的极端温度环境下恒流放电，并通过测试设备实时监测电池放电时的剩余电量和放电量；

步骤S16，当测试设备监测到电池的剩余电量为电池总电量的二分之一时，将模拟装置内的温度调整至预设适宜温度，其中所述预设适宜温度大于所述极端温度；

步骤S17，控制该电池在模拟装置模拟的预设适宜温度环境下恒流放电，并当测试设备监测到电池的剩余电量为0时，选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度时，将测试设备测得的所有剩余电量和所有放电量输出作为电池使用过程参数。

在本发明实施例中，预设有负30度、负20度、负10度以及0度这4个温度作为具体的测试温度，应当理解的是，测试温度并不限制于本实施例提供的具体温度，凡能起到模拟极端天气作用的温度，都能视为测试温度。预先将电池充满电，防止后续的放电过程出现电池虚假放电的情形。将充满电的电池置于模拟装置内，此时模拟装置开始模拟极端天气，先将模拟装置内的温度降至负30度，再控制电池在负30度的环境温度下进行恒流放电，并通过测试设备实时监测电池放电时的剩余电量和放电量。应当理解的是，为了准确模拟电池的实际工作情况，本实施例优选地使用电池的额定放电功率对电池进行放电。

测试设备监测到电池的剩余电量为电池总电量的二分之一时，将模拟装置内的温度调整至预设适宜温度，适宜温度即适宜环境温度，其中适宜温度应大于极端温度，本发明实施例中，优选25度作为适宜温度，当然，也可以选择其他温度作为适宜温度，其温度只需大于极端温度即可。控制该电池在模拟装置模拟的适宜温度环境下进行额定功率的恒流放电，当测试设备监测到电池的剩余电量为0时，将测试温度降至下一个预设温度，直至选择完所有测试温度，此时测试设备将得到的所有预设温度下电池的放电量和剩余电量作为电池过程使用参数，并以此对电池性能进行评估。

通过上述方式，模拟了用户在极端低温天气下驾驶电动汽车，而后天气回暖时，电池的实际工作情况，进而实现对电池性能的准确测评。

进一步地，上述步骤S20根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能之前，还包括：

步骤S30，通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下放电的温升变化量；

所述步骤S20，根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

步骤S21，根据所述电池使用过程参数以及所有温升变化量，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

使用模拟装置模拟极端天气温度，并将电池置于极端温度环境下，对电池进行放电操作。测试设备监测极端温度环境下电池的温度变化和放电时间，得到电池在极端温度环境下放电的温升变化量，从而结合电池使用过程参数全面的评估电池的性能。

进一步地，所述通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下放电的温升变化量的步骤包括：

步骤S31，按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

步骤S32，通过测试设备监测电池在模拟装置模拟的极端温度环境下，以不同放电倍率对应进行放电时的温升变化量，并在得到所有温升变化量后继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度为止。

本发明实施例中，预设有负30度、负20度、负10度以及0度这4个温度作为具体的测试温度，应当理解的是，测试温度并不限制于本实施例提供的具体温度，凡能起到模拟极端天气作用的温度，都能视为测试温度。

将电池置于模拟装置内，此时模拟装置开始模拟极端天气，先将模拟装置内的温度降至负30度，再使用预设的放电倍率对电池进行放电。本实施例中预设3个不同的放电倍率，应当理解的是，为了更准确的对电池性能进行评估，也可以设置3个以上的放电倍率，本实施例在此不做限制。测试设备实时监测电池放电过程中电池温度的变化，以此得到此温度下电池的温升变化量，而后，将测试温度降至下一个预设温度，直至选择完所有测试温度，此时测试设备即得到的所有预设温度下电池的温升变化量。

进一步地，上述步骤S20根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能之前，还包括：

步骤S40，在不同测试温度对应的极端温度环境下，分别对电池进行混合动力脉冲能力特性测试，并通过测试设备计算得到电池在进行混合动力脉冲能力特性测试时的电池内阻参数；

所述步骤S20，根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

步骤S22，根据所述电池使用过程参数以及不同测试温度对应的电池内阻参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

使用模拟装置模拟极端天气温度，并将电池置于极端温度环境下，对电池进行混合动力脉冲能力特性测试，混合动力脉冲能力特性测试即HPPC测试，是用来体现动力电池脉冲充放电性能的一种测试方式，测试得到电池在极端温度环境下的电流值和电压值，并根据电流值和电压值计算得到对应的电池内阻参数，从而结合电池使用过程参数全面的评估电池的性能。对于如何使用混合动力脉冲能力特性测试得到电池内阻参数，此为现有技术，在此不再阐述。

进一步地，上述步骤S20根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能之前，还包括：

步骤S50，按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

步骤S60，在模拟装置模拟的极端温度环境下，以不同恒定功率控制电池进行放电，并在电池放电量达到临界值时，通过测试设备监测电池电量和放电时间，并在得到所有电池电量和所有放电时间后继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度为止；

所述步骤S20，根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

步骤S23，根据所述电池使用过程参数以及不同测试温度和恒定功率对应测得的电池电量和放电时间，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

本发明实施例中，预设有负30度、负20度、负10度以及0度这4个温度作为具体的测试温度，应当理解的是，测试温度并不限制于本实施例提供的具体温度，凡能起到模拟极端天气作用的温度，都能视为测试温度。

将电池置于模拟装置内，此时模拟装置开始模拟极端天气，先将模拟装置内的温度降至负30度，再使用预设的恒定功率控制电池进行放电。本实施例中预设3个不同恒定功率，分别是额定放电功率、两倍额定放电功率以及0.5倍额定放电功率，应当理解的是，为了更准确的对电池性能进行评估，也可以设置不同的恒定放电功率，本实施例在此不做限制。当电池放电量达到临界值，电池不再进行放电时，通过测试设备监测电池电量和放电时间，得到此温度下电池的放电量和放电时间，将测试温度降至下一个预设温度，直至选择完所有测试温度，此时测试设备即得到的所有测试温度下电池的放电量和放电时间，以此来评估电池处于极端温度环境时的动力性能。

进一步地，所述步骤S20评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能之后，还包括：

步骤S70，生成所述电池对应的电池性能测试报告。

测试设备根据上述得到的电池容量、电池温升速率、电池内阻、电池放电功率等电池过程参数，生成对应的电池性能测试报告。当电池过程参数都符合预期的期望时，电池性能测试报告得到电池能正常使用的结论；当某些电池过程参数超出预期，可能导致电池不能在极端天气环境下正常使用，则电池性能测试报告得到电池故障的结论，需要对电池进行进一步的检测维修。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数；

根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

2.如权利要求1所述的电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，所述将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数的步骤包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

将充满电的电池置于模拟装置内，控制所述电池在模拟装置模拟的极端温度环境下恒流放电，实时监测电池电压是否达到预设截止电压；

当电池电压达到预设截止电压时，通过测试设备监测电池的放电量，并继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度，将测得的所有放电量输出作为电池使用过程参数。

3.如权利要求1所述的电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，所述将电动汽车的电池置于模拟装置模拟的极端温度环境下，并通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下的电池使用过程参数的步骤包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

将充满电的电池置于模拟装置内，控制所述电池在模拟装置模拟的极端温度环境下恒流放电，并通过测试设备实时监测电池放电时的剩余电量和放电量；

当测试设备监测到电池的剩余电量为电池总电量的二分之一时，将模拟装置内的温度调整至预设适宜温度，其中所述预设适宜温度大于所述极端温度；

控制该电池在模拟装置模拟的预设适宜温度环境下恒流放电，并当测试设备监测到电池的剩余电量为0时，选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度时，将测试设备测得的所有剩余电量和所有放电量输出作为电池使用过程参数。

4.如权利要求1所述的电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之前，还包括：

通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下放电的温升变化量；

所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

根据所述电池使用过程参数以及所有温升变化量，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

5.如权利要求4所述的电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，所述通过测试设备监测所述电池在所述极端温度环境下放电的温升变化量的步骤包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

通过测试设备监测电池在模拟装置模拟的极端温度环境下，以不同放电倍率对应进行放电时的温升变化量，并在得到所有温升变化量后继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度为止。

6.如权利要求1所述的电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之前，还包括：

在不同测试温度对应的极端温度环境下，分别对电池进行混合动力脉冲能力特性测试，并通过测试设备计算得到电池在进行混合动力脉冲能力特性测试时的电池内阻参数；

所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

根据所述电池使用过程参数以及不同测试温度对应的电池内阻参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

7.如权利要求1所述的电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之前，还包括：

按照预设顺序选择测试温度，并将选择的测试温度作为所述极端温度；

在模拟装置模拟的极端温度环境下，以不同恒定功率控制电池进行放电，并在电池放电量达到临界值时，通过测试设备监测电池电量和放电时间，并在得到所有电池电量和所有放电时间后继续选择下一个测试温度，直至选择完所有测试温度为止；

所述根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤包括：

根据所述电池使用过程参数以及不同测试温度和恒定功率对应测得的电池电量和放电时间，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电动汽车的电池性能测试方法，其特征在于，所述评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能的步骤之后，还包括：

生成所述电池对应的电池性能测试报告。

9.一种电动汽车的电池性能测试系统，其特征在于，包括：

模拟装置，用于模拟极端温度环境；

测试设备，用于监测所述电池置于所述模拟装置模拟的极端温度环境下的电池使用过程参数，并根据所述电池使用过程参数，评估所述电池处于极端温度环境时的工作性能。