[發明專利]一種動力電池系統熱管理性能測試方法

有效

• 申請號: 201710923771.1
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107884717B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 王芳;劉磊;任山;周華;林春景;何興;韓麗瓊;石昊天
• 申請（專利權）人: 中國汽車技術研究中心
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 12211 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司
• 代理人: 薛萌萌

本發明提供了一種動力電池系統熱管理性能測試方法，包括動力電池系統低溫工作性能、動力電池系統高溫工作性能及動力電池系統溫度均勻性性能的測試，并進行綜合評價。本發明所述的動力電池系統熱管理性能測試方法簡單，可以預測動力電池系統的溫度適應性，測試動力電池系統的熱管理性能，為評估動力電池系統環境適應性提供了可靠的評估依據；測試方法從熱管理性能和能耗等最重要的方面進行綜合測評，達到對動力電池系統溫度適應性客觀、科學評價的目的，從而進一步方便對車輛的使用便捷性、續駛里程、使用壽命等作出評估。

技術領域

本發明屬于動力電池性能測試與評估領域，尤其是涉及一種動力電池系統熱管理性能測試方法。

背景技術

在能源危機和碳排放限制的壓力下，電動車等新能源汽車逐漸成為汽車的主流發展方向。但是目前電動汽車還屬于一種限區域使用的產品，在極熱和極寒地區都遇到了壽命衰減過快和續航里程不足等限制其使用的問題，如2011年冬天福田“迷笛”出租車在北京延慶出現的續航里程下降，加速困難，2012年日產聆風在美國亞利桑那州遇到的沙漠高溫地區電池容量衰減問題等問題。

綜合來看，溫度變化對電動汽車動力電池的影響主要體現在4個方面：1)低溫下加速電池性能衰減；2)高溫下加速電池系統的壽命衰減；3)加劇電池的不一致性；4)惡化電池的安全性。

由于溫度對電池壽命、性能、安全性等有重要影響，多數電動車均采用電池熱管理系統(BTMS)來彌補電池的先天不足。例如，通用Volt和特斯拉的Model S通過液冷系統可以將電池系統內部的溫度差控制在2℃以內。

通過對純電動汽車電池系統的研究，熱管理系統的存在與否對電池的溫升有很大的影響，在高溫和低溫下冷卻/加熱系統能有效的將電池控制在“舒適”的工作溫度區間范圍。通常情況下，鋰離子電池放電工作溫度為－20～55℃，充電溫度為0～45℃，如果超出此范圍工作，電池壽命會大大降低，甚至會誘發安全問題的出現。從數據分析中可以看出，整車廠一般將電池系統的使用溫度控制在0℃以上的，在此溫度之下會啟動加熱功能，而在25℃以上會考慮開啟制冷功能，以便保證人和電池均能在最“舒適”溫度下工作。

目前實際采用的熱管理系統方式有很多種，按熱源可以分為被動冷卻和主動冷卻；按換熱介質主要分為風冷方式、液冷方式和相變材料冷卻方式；按換熱結構分為常規換熱系統、板式換熱系統和熱導管換熱系統。

但是目前并沒有對于動力電池系統熱管理性能的測試以及評價方法，本發明提出的動力電池系統熱管理性能的測試方法將從熱管理性能和能耗等最重要的方面進行綜合測評，從而達到對動力電池系統溫度適應性客觀、科學評價的目的。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種動力電池系統熱管理性能測試方法，以解決現有的方法無法預測動力電池系統的溫度適應性，無法測試動力電池系統的熱管理性能，無法為評估動力電池系統環境適應性提供了評估依據等問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種動力電池系統熱管理性能測試方法，包括動力電池系統低溫工作性能、動力電池系統高溫工作性能及動力電池系統溫度均勻性性能的測試，并進行綜合評價；

測試方法如下：

1)動力電池系統低溫工作性能：

a)將動力電池充滿電后，置于超低溫環境箱中一定時間，至動力電池的溫度與環境箱溫度相同或相差±2℃；

b)環境箱保持超低溫，啟動熱管理系統，同時對動力電池進行放電，監測動力電池溫度達到電池適宜工作的低溫時所用時間t₁，直至放電截止條件；

c)記錄動力電池放電過程的總放電能量W₁，動力電池的額定放電能量為W₁₀；