CN116559701A - 一种评价动力电池包长期服役性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种评价动力电池包长期服役性能的方法，包括：将动力电池包置于能够模拟整车结构的户外试验架上，在我国南方典型湿热气候地区或湿热海洋气候地区开展一定周期的自然曝露试验。通过检测试验前后动力电池包的外观、容量以及动力电池包正负极间的电阻值综合评价其服役性能是否满足10年使用寿命的设计要求。本发明所涉及的基于自然环境曝露试验评价新能源汽车动力电池包长期服役性能的方法，充分考虑了大部分乘用车静止停放时间长、静止停放时动力电池系统腐蚀及自放电现象加剧导致服役寿命缩短和安全性降低等问题，是对现有新能源汽车动力电池性能测试评价的有益补充。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车动力电池服役寿命测试评价领域，特别是涉及一种评价动力电池包长期服役性能的方法。
背景技术
当前针对动力电池单体、模组以及电池包的安全测试仍然具有一定的局限性。
当前，对新能源汽车动力电池系统循环寿命及安全性的研究主要集中于系统充放电过程中电池内部的热损伤问题，而较少考虑车辆在室外自然停放时气候环境长期累积作用对动力电池系统接触件、电池单体等的综合破坏作用，从而降低动力电池系统的安全性及循环寿命。欧洲某著名汽车企业的统计数据表明，家庭乘用车每年平均使用时间一般不超过700小时，而静止停放的时间则较长，约有8000小时，并且静止停放时，由于温度、湿度等的聚集，汽车大部分区域遭遇的环境更严酷，环境破坏作用也更明显。因此，在汽车全生命周期内，静止停放是汽车重要的服役状态，动力电池系统性能测试评价不应缺少这一使用场景的评估。
发明内容
本发明的目的是提供一种评价动力电池包长期服役性能的方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种评价动力电池包长期服役性能的方法，包括：
将动力电池包固定安装在试验架上，实时采集所述动力电池包附近的空气温度与空气湿度；
构建双环境因素量化模型；
基于所述空气温度与所述空气湿度，通过所述双环境因素量化模型计算电池包等效湿热实验时间，当所述电池包等效湿热试验时间达到预设时长时，对所述动力电池包的性能进行评估。
可选的，所述试验架的主体结构材质为铝合金，包括底部框架，上盖箱体；所述底部框架除支撑部分外，为镂空状态；
所述动力电池包放置于所述底部框架上，距地面高度范围为20～30cm。
可选的，所述上盖箱体采用可拆卸方式与所述主体结构连接,为不锈钢材质，表面为黑色漆面处理，箱体深度为30～50cm。
可选的，所述双环境因素量化模型为：
f(RH,T)＝∑(RH/95)3·Δt·e{15.716-[5000/(T+273.15)]}
式中，RH为空气相对湿度，其单位为％；T为温度，其单位为℃；e为自然对数的底数；Δt为记录试验数据的时间间隔，f(RH,T)为电池包等效湿热试验时间。
可选的，选取典型环境地区作为户外试验地点，将所述试验架放置于户外试验地点，开始试验。
可选的，户外试验地点的试验地面为水泥或沥青地面，面积不得小于试验架面积的4倍，且周围无障碍物遮挡阳光照射到试样架上。
可选的，评估过程包括：若试验初始及结束时动力电池包容量衰减小于5％，满电时动力电池包正负极间的电阻增加应小于5％，则判定为其服役性能满足要求。
本发明的技术效果为：
本发明所涉及的基于自然环境曝露试验评价新能源汽车动力电池包服役性能的方法，充分考虑了大部分乘用车静止停放时间长、静止停放时动力电池系统腐蚀及自放电现象加剧导致服役寿命缩短和安全性降低等问题，是对现有新能源汽车动力电池性能测试评价的有益补充。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的方法流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
如图1所示，本实施例中提供一种评价动力电池包长期服役性能的方法，包括：
(a)将动力电池包固定安装在户外试验架上，置于典型环境地区开展自然曝露试验；
(b)试验过程中，实时采集电池包附近正对透气阀处空气温度和相对湿度数据，并利用双环境因素量化模型f(RH,T)＝∑(RH/95)3·Δt·e15.716-5000/(T+273.15)计算电池包等效湿热试验时间。式中，RH为空气相对湿度，其单位为％；T为温度，其单位为℃；e为自然对数的底数；Δt为记录试验数据的时间间隔，一般为5min；双环境因素量化模型中RH、T取值分别为数据记录时间间隔内的平均空气相对湿度和温度；
(c)当f(RH,T)结果为1000小时时结束试验。试验结束时，电池包不应有明显的外壳开裂、破损、零部件脱落以及金属件锈蚀等现象；试验初始及结束时动力电池包容量衰减应小于5％；满电时动力电池包正负极间的电阻增加应小于5％。
试验架主体结构材质为铝合金，其底部框架可承托试验动力电池包，且使得电池包安放好后，电池包底部与地面的高度为20-30cm；
试验架带有一上盖，上盖为黑色箱体，能够防止阳光直接照射到电池包表面和雨水滴落到电池包表面并且箱体内空气具有蓄热功能；试验架上盖箱体，其材质为3～5mm厚不锈钢且外表面按照黑色汽车漆工艺处理，箱体深度30～50cm，可以拆卸和调节安装高度，便于电池包安装和拆卸，试验时上盖箱的高度调节应使得上盖箱底部与电池包上边缘最高位置留有5-10cm的空隙；试验架底部除支撑框架外，为镂空状态，使得电池包底部能与下方空气进行自然交换。
户外试验地点应选择我国南方典型湿热气候或湿热海洋气候地区；
试验地面为水泥或沥青地面，面积不得小于试验架面积的4倍，且周围不应有建筑物、树木以及其他障碍物遮挡阳光照射到试样架上；
实施例二
本实施例中提供一种评价动力电池包长期服役性能的方法，包括：
将动力电池包固定安装在试验架上，实时采集动力电池包附近的空气温度与空气湿度；
构建双环境因素量化模型；
基于空气温度与空气湿度，通过双环境因素量化模型计算电池包等效湿热实验时间，当电池包等效湿热试验时间达到预设时长时，对动力电池包的性能进行评估。
在一些具体实施例中，试验架的主体结构材质为铝合金，包括底部框架，上盖箱体；底部框架除支撑部分外，为镂空状态；
动力电池包放置于底部框架上，距地面高度范围为20～30cm。
在一些具体实施例中，上盖箱体采用可拆卸方式与主体结构连接,为不锈钢材质，表面为黑色漆面处理，箱体深度为30～50cm。
在一些具体实施例中，双环境因素量化模型为：
f(RH,T)＝∑(RH/95)3·Δt·e{15.716-[5000/(T+273.15)]}
式中，RH为空气相对湿度，其单位为％；T为温度，其单位为℃；e为自然对数的底数；Δt为记录试验数据的时间间隔，f(RH,T)为电池包等效湿热试验时间。
在一些具体实施例中，选取典型环境地区作为户外试验地点，将试验架放置于户外试验地点，开始试验。
在一些具体实施例中，户外试验地点的试验地面为水泥或沥青地面，面积不得小于试验架面积的4倍，且周围无障碍物遮挡阳光照射到试样架上。
在一些具体实施例中，评估过程包括：若试验初始及结束时动力电池包容量衰减小于5％，满电时动力电池包正负极间的电阻增加应小于5％，则判定为其服役性能满足要求。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种评价动力电池包长期服役性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将动力电池包固定安装在试验架上，实时采集所述动力电池包附近的空气温度与空气相对湿度；
构建双环境因素量化模型；
基于所述空气温度与所述空气相对湿度，通过所述双环境因素量化模型计算电池包等效湿热实验时间，当所述电池包等效湿热试验时间达到预设时长时，对所述动力电池包的性能进行评估。
2.根据权利要求1所述的评价动力电池包长期服役性能的方法，其特征在于，
所述试验架的主体结构材质为铝合金，包括底部框架，上盖箱体；所述底部框架除支撑部分外，为镂空状态；
所述动力电池包放置于所述底部框架上，距地面高度范围为20～30cm。
3.根据权利要求2所述的评价动力电池包长期服役性能的方法，其特征在于，
所述上盖箱体采用可拆卸方式与所述主体结构连接,为不锈钢材质，表面为黑色耐候漆面处理，箱体深度为30～50cm。
4.根据权利要求1所述的评价动力电池包长期服役性能的方法，其特征在于，
所述双环境因素量化模型为：
f(RH,T)＝∑(RH/95)3·Δt·e{15.716-[5000/(T+273.15)]}
式中，RH为空气相对湿度，其单位为％；T为温度，其单位为℃；e为自然对数的底数；Δt为记录试验数据的时间间隔，f(RH,T)为电池包等效湿热试验时间。
5.根据权利要求1所述的评价动力电池包长期服役性能的方法，其特征在于，
选取典型环境地区作为户外试验地点，将所述试验架放置于户外试验地点，开始试验。
6.根据权利要求5所述的评价动力电池包长期服役性能的方法，其特征在于，
户外试验地点的试验地面为水泥或沥青地面，面积不得小于试验架面积的4倍，且周围无障碍物遮挡阳光照射到试样架上。
7.根据权利要求1所述的评价动力电池包长期服役性能的方法，其特征在于，
评估过程包括：若试验初始及结束时动力电池包容量衰减小于5％，满电时动力电池包正负极间的电阻增加应小于5％，则判定为其服役性能满足要求。
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003324211A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-11-14 | Bridgestone Corp | 太陽電池モジュール及びそのための仮止め用テープ |
| CN102175592A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-09-07 | 常州天合光能有限公司 | 光伏组件的模拟湿热试验加速试验方法 |
| JP2011258700A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Espec Corp | 環境試験装置 |
| KR101281053B1 (ko) * | 2012-05-23 | 2013-07-09 | 한국에너지기술연구원 | 태양전지 열화 테스트 챔버 및 이를 이용한 테스트 방법 |
| CN103575641A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-12 | 中国电器科学研究院有限公司 | 一种利用氙灯试验控制汽车内饰部件耐候性质量的方法 |
| CN103675699A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种电池系统的安全性测试方法 |
| CN106323856A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-01-11 | 中国电器科学研究院有限公司 | 利用玻璃下限温试验箱评价汽车内饰件耐候性能的方法 |
| CN107017695A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-04 | 浙江水利水电学院 | 光储互补土壤墒情传感器电源装置 |
| CN108680486A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-19 | 河海大学常州校区 | 一种光伏组件长期耐候性能测试方法 |
| CN109239552A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-18 | 中国电器科学研究院有限公司 | 一种用于评估新能源汽车湿热环境耐久性的试验方法 |
| KR20200061151A (ko) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 전자부품연구원 | 태양전지 pid특성측정장치 |
| US20200292441A1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | Uchicago Argonne, Llc | Electrochemical corrosion under controlled redox conditions |
| KR20210064453A (ko) * | 2019-11-25 | 2021-06-03 | 포워드 디자인 컴퍼니 리미티드 | 환경효과에 기초한 순수 전기자동차 배터리 성능 신뢰성 분석 방법 |
| KR20220027427A (ko) * | 2020-08-27 | 2022-03-08 | 한국건설생활환경시험연구원 | Bipv 모듈 복합 평가시스템 |
-
2023
- 2023-04-20 CN CN202310430600.0A patent/CN116559701A/zh active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003324211A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-11-14 | Bridgestone Corp | 太陽電池モジュール及びそのための仮止め用テープ |
| JP2011258700A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Espec Corp | 環境試験装置 |
| CN102175592A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-09-07 | 常州天合光能有限公司 | 光伏组件的模拟湿热试验加速试验方法 |
| KR101281053B1 (ko) * | 2012-05-23 | 2013-07-09 | 한국에너지기술연구원 | 태양전지 열화 테스트 챔버 및 이를 이용한 테스트 방법 |
| CN103575641A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-12 | 中国电器科学研究院有限公司 | 一种利用氙灯试验控制汽车内饰部件耐候性质量的方法 |
| CN103675699A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种电池系统的安全性测试方法 |
| CN106323856A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-01-11 | 中国电器科学研究院有限公司 | 利用玻璃下限温试验箱评价汽车内饰件耐候性能的方法 |
| CN107017695A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-04 | 浙江水利水电学院 | 光储互补土壤墒情传感器电源装置 |
| CN108680486A (zh) * | 2018-05-02 | 2018-10-19 | 河海大学常州校区 | 一种光伏组件长期耐候性能测试方法 |
| CN109239552A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-18 | 中国电器科学研究院有限公司 | 一种用于评估新能源汽车湿热环境耐久性的试验方法 |
| KR20200061151A (ko) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 전자부품연구원 | 태양전지 pid특성측정장치 |
| US20200292441A1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | Uchicago Argonne, Llc | Electrochemical corrosion under controlled redox conditions |
| KR20210064453A (ko) * | 2019-11-25 | 2021-06-03 | 포워드 디자인 컴퍼니 리미티드 | 환경효과에 기초한 순수 전기자동차 배터리 성능 신뢰성 분석 방법 |
| KR20220027427A (ko) * | 2020-08-27 | 2022-03-08 | 한국건설생활환경시험연구원 | Bipv 모듈 복합 평가시스템 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 徐政 等: "BAPV并网发电系统的实验研究", 《太阳能学报》, vol. 32, no. 11, pages 1622 - 1628 * |
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