[發(fā)明專利]一種評價不同體系蓄電池性能的方法

無效

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• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103616644A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 康健強;顏伏伍;杜常清;張佩
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;胡紅林

技術領域

本發(fā)明涉及化學電源應用技術領域，特別涉及一種評價不同體系蓄電池性能的方法。

背景技術

電動汽車（包括混合電動汽車、插電式混合電動汽車、純電動汽車和燃料電池電動汽車）的興起被認為能夠有效地緩解全球環(huán)境污染，提高能源利用效率和減少對化石燃料的嚴重依賴。而蓄電池將成為電動汽車不可缺少的動力源。2009年國務院發(fā)布了《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》，提出到未來幾年“重點支持新能源汽車動力模塊產(chǎn)業(yè)化。掌握新能源汽車專用發(fā)動機和動力模塊（電機、電池及管理系統(tǒng)等）的優(yōu)化設計技術、規(guī)模生產(chǎn)工藝和成本控制技術”。2010年由工信部牽頭草擬的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出要“組建一個具有世界先進水平的國家級動力電池研究機構”。這些政策導向表明電池系統(tǒng)是制約新能源汽車發(fā)展的關鍵零部件技術。

由于鎳氫電池具有大功率充放電能力、長壽命、安全等特性，從環(huán)保性能和綜合性能價格比特性來看，它是目前最適合混合電動汽車使用要求的電池體系。在現(xiàn)有的蓄電池中，鋰離子電池有最高的能量密度，最適合于插電式混合電動汽車和純電動汽車使用。盡管動力電池包括鎳氫和鋰離子電池的參數(shù)或特性如能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、安全性等已被廣泛研究，但是仍然難以尋找一個或者幾個參數(shù)去評價不同體系電池的性能。這是由于不同體系電池的本征性能如電動勢存在巨大差異，導致電池的參數(shù)沒有可比性。例如，不能根據(jù)能量密度或功率密度的大小來評價兩類電池，鎳氫電池和鋰離子電池的好壞。而在實際應用中，往往需要在不同體系的電池中做出比較、選擇和判斷，挑選出合適的電池。因為缺乏科學的評價方法，導致在實際操作中參雜了許多主觀因素。

因此，有必要提供一種科學地評價不同體系電池性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足而提供一種評價不同體系蓄電池性能的方法，該方法包括如下步驟：

（1）根據(jù)蓄電池的類型確定電池能量效率的計算方法；

（2）依照已經(jīng)確立的電池能量效率計算方法，分別計算在不同電流條件下蓄電池的放電能量效率、充電能量效率和充放電能量效率；

（3）將所述放電能量效率、充電能量效率和充放電能量效率分別對所述電流條件下的電流作圖，分別得到所述放電能量效率、充電能量效率和充放電能量效率與電流關系的曲線圖；

（4）將不同類型蓄電池的放電能量效率、充電能量效率和充放電能量效率與電流關系的曲線圖分別列于三幅圖中，在所述三幅圖中分別分析和對比不同類型電池的放電能量效率、充電能量效率和充放電能量效率的關系，據(jù)此評價其性能差異以及適用條件。

在上述技術方案中，步驟（1）包括：

能量效率分為充電能量效率、放電能量效率和充放電能量效率，所述充電能量效率為凈能量除以充入的電能；所述放電能量效率為放出的電能除以凈能量；所述充放電能量效率為放出的電能除以充入的電能。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明蓄電池性能評價方法能分析和判斷不同體型蓄電池的綜合性能，并且測試過程簡單易行，測量結果穩(wěn)定，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明評價不同體系蓄電池性能的方法的流程圖。

圖2Ni-MH和LiFePO₄電池充電能量效率比較。

圖3Ni-MH和LiFePO₄電池放電能量效率比較。

圖4Ni-MH和LiFePO₄電池充放電能量效率比較。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本實施例以兩類蓄電池組進行對比說明，所用兩類蓄電池組分別為某公司生產(chǎn)的LiFePO₄型鋰離子動力電池，其額定容量是60Ah，電池組由30個單體串聯(lián)組成；以及另一公司生產(chǎn)的Ni-MH型鋰離子動力電池，其額定容量是40Ah，電池組由70個單體串聯(lián)組成。

下面參考圖1并結合圖2、3和圖4，說明本發(fā)明對不同系統(tǒng)蓄電池性能的評價方法，具體步驟如下：

步驟S1、根據(jù)電池類型確定充電制度和放電制度，由于放電能量效率和充電能量效率與電池凈能量有關，因而需要明確不同類型電池凈能量的計算方法。確定充電制度和放電制度是對電池實施操作的前提，根據(jù)這些制度可以確定如何將電池充滿電，如何將電池電放完，測定額定容量和剩余容量，確定充電截至電壓或結束條件、放電截至電壓等一系列操作步驟或條件。它既可由電池生產(chǎn)廠家提供，可以依據(jù)國家標準如QC/T742-2006、QC/T743-2006和QC/T744-2006，分別對應鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池。