锂电池-hppc实验理解
HPPC实验针对的是锂电池 电芯级别的测试,主要目的是为了测试得出锂电池的直流内阻,这里锂电池的内阻包含了欧姆内阻与极化内阻。HPPC实验常用的测试方法标准有三种:
美国《FreedomCar电池测试手册》的HPPC方法,测试持续时间为10s,施加的放电电流为5C或更高,充电电流为放电电流的75%,具体电流的选择根据电池特性制定。
日本JEVSD7132003的测试方法,原来主要针对Ni/MH电池,后也应用于锂离子电池:首先建立0~100%SOC下电池的电流-电压特性曲线,分别以1C、2C、5C、10C的电流对设定SOC下的电池进行交替充电或放电,充电或放电时间都为10s,计算电流的直流内阻。
我国“863”计划新能源汽车重大专项《HEV用高功率锂离子动力电池性能测试规范》中提出的测试方法。测试持续时间为5s,充电测试电流为3C,放电测试电流为9C。
上述的测试方法大同小异,主要区别是在于充放电倍率与静置时间的差别,没有统一的标准,具体看测试需求。下面简单介绍一下HPPC实验的测试原理。
HPPC是将电池在指定的温度和SOC下,对电池施加10s放电电流,静置40s后对电池施加10s充电电流(这里的10s/40s仅用于举例),通过电池电压的变化来计算电池的欧姆内阻与极化内阻。测试过程中电池电压与电流变化如图所示。
电流施加上去时,电压的变化是由于欧姆内阻形成的,电流撤去 静置的过程中,电压的变化是由于极化内阻形成的。
这个实验的过程中将锂电池的内阻看成是只与SOC与温度相关。实际测试过程中测试得到的数据与电池的SOH,充放电倍率和静置时间有关。锂电池的极化内阻与欧姆内阻相比,在放电末期与低温环境下极化内阻的阻值较大。
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