一种电动自行车电池的工况测试方法技术

本发明专利技术公开了一种电动自行车电池的工况测试方法。为了克服现有技术的电动自行车锂电池的测试与实际工况差距大的问题；本发明专利技术包括以下步骤：S1：将待测试的电池放入带有预设程式的高低温箱中；S2：高低温箱模拟四季温度变化循环若干次，每个模拟季节包括若干个不同的模拟阶段温度；S3：在每个模拟阶段温度下，进行若干次三层嵌套循环的电池充放电测试；所述的三层嵌套循环包括多阶段放电循环、充放电循环以及整体循环；S4：对完成测试获得的容量保持率进行修正，评估电池的长期使用性能。充分环境温度、电流、充放电特性及日历寿命的影响进行实际工况测试的模拟，更能真实反映电池组在实际工况骑行下的性能，同时缩短了测试周期。同时缩短了测试周期。同时缩短了测试周期。

【技术实现步骤摘要】
一种电动自行车电池的工况测试方法


[0001]本专利技术涉及一种锂电池测试领域，尤其涉及一种电动自行车电池的工况测试方法。

技术介绍

[0002]电动自行车(二轮车)作为我国城镇及农村居民主要的代步出行工具，越来越受到社会的关注。据统计，目前我国电动自行车保有量接近3亿辆，每年的产销量在2500万辆以上。电动自行车被广泛应用于上下班通勤、接送小孩上学、购物、短途出行等方面。
[0003]随着人们对电动自行车需求越来越大，其性能也被越来越多的人关注。目前电动自行车电池还是以铅酸电池为主，虽然锂电池在电动自行车领域占有率不到20％，但渗透率及替代铅酸的趋势在加快。其中，电池性能是影响电动自行车性能最关键的一项，因为电池的价格占据了电动自行车成本的30％以上，电池的容量、安全、高低温、循环等性能影响了电动自行车的骑行里程、安全、骑行体验、使用寿命等。锂电池性能的测试显得尤为重要，特别对于循环寿命的测试。
[0004]目前主流的循环测试包含高温循环及常温循环，一般的程式都是在恒温下：恒流恒压充电
‑
搁置
‑
恒流放电
‑
搁置。但是此种测试模式与电池组实际工况差别较大，电动车在实际骑行过程中，一直处于动态，放电电流及环境温度处于变化中，且程式测试没有考虑到日历寿命，因为一般电动车骑行寿命在三到五年，而测试过程一般只有6个月左右就完成。
[0005]申请号CN202010560279.4、CN202010559288.1及CN202010559309.X分别公布了一种基于夏季气候的车用锂离子电池工况及寿命阶段预测方法、一种锂电池系统冬季加热工况及寿命阶段推演方法、一种锂离子电池春秋季运行工况综合控制方法，该方法是针对车用带BMS温度管理系统的锂离子电池，但电动自行车由于成本原因，没有BMS管理系统，夏天没有降温，冬天没有加热，使用过程环境完全不一样，电池的工作方式也不同，且该方法没有考虑到日历寿命的影响，仅依靠短期的测试结果去评估电池长期的使用性能是不严谨的。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决现有技术的电动自行车锂电池的测试与实际工况差距大的问题；提供一种电动自行车电池的工况测试方法，充分考虑环境温度、电流、充放电特性及日历寿命的影响进行实际工况测试的模拟，更能真实反映电池组在实际工况骑行下的性能，同时缩短了测试周期。
[0007]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电动自行车电池的工况测试方法，包括以下步骤：S1：将待测试的电池放入带有预设程式的高低温箱中；S2：高低温箱模拟四季温度变化循环若干次，每个模拟季节包括若干个不同的模拟阶段温度；
S3：在每个模拟阶段温度下，进行若干次三层嵌套循环的电池充放电测试；所述的三层嵌套循环包括多阶段放电循环、充放电循环以及整体循环；S4：对完成测试获得的容量保持率进行修正，评估电池的长期使用性能。
[0008]通过模拟不同温度阶段的四季，使得测试更加贴近实际使用场景；通过三层嵌套循环的充放电测试，更加贴近实际使用过程中的充放电频率以及骑行习惯；将短期测试数据得到的性能通过修正评估长期使用性能，使得数据更加贴近实际，且缩短测试周期。本方案的电池不需要电池管理系统，同时电池也没有加热或降温装置，电池组应用于电动二轮自行车、电动三轮车或一般代步工具。
[0009]作为优选，所述的每个模拟季节均包括三个模拟阶段温度，每个模拟阶段温度的保持时间为100～110h；模拟阶段温度根据目标地区往年的平均温度设置；高低温箱模拟四季温度变化循环三次。
[0010]根据目标市场调整温度，更加贴近目标地区的实际使用场景，使得测试结果更加可靠，能够指导产品的性能设计。目前电动自行车电池按照整车厂及行业标准，一般要求质保三年(容量保持率≥80％)，根据民用市场调研及骑行需求，一年最大使用频率(充电时间半小时以上算一次循环)约200次左右，三年共600次，按照此标准，测试其性能。
[0011]作为优选，所述的电池充放电测试包括以下过程：A.静置第一额定时间；B.恒流恒压充电，直到截止电流；C.静置第二额定时间；D.多阶段恒流放电，各阶段恒流放电均设置有放电时间；E.循环过程D中的多阶段恒流放电，直到截止电压；F.循环10次过程A～E；G.恒流放电，直到电池模组截止电压；H.循环60次过程A～G。
[0012]根据国标测试要求、充电器电流大小、整车电机额定功率及变化特性以及一般的骑行习惯来设定测试流程；采用三层嵌套循环充放电过程，更加贴近电池特性与骑行习惯，使得测试数据更加可靠，缩短测试周期，模拟全生命周期测试。
[0013]作为优选，所述的过程D包括：D1：第一恒流放电阶段，以1～1.5C的电流放电1分钟；D2：第二恒流放电阶段，以0.5～0.8C的电流放电3分钟；D3：第三恒流放电阶段，以0.8～1C的电流放电1分钟；D4：第四恒流放电阶段，以0.3～0.5C的电流放电3分钟；其中，C为电池额定容量。
[0014]模拟现实工况的电流非直线的变化特性，根据骑行习惯来设置测试过程，使得数据更加贴近真实数据。
[0015]作为优选，所述的恒流恒压充电过程的电压为充电器的输出电压；多阶段恒流放电的截止电压为10～20％SOC时的电压。
[0016]根据国标测试要求、充电器电流大小、整车电机额定功率及变化特性以及一般的骑行习惯(充电电量都是100％SOC，放电电量一般控制在10
‑
20％SOC)来设定测试流程；使
得结果更加贴近真实数据。
[0017]作为优选，所述的修正过程为：当T
‑
T
测试
≥700时，Y＝Y
测试
*(T
‑
T
测试
)
‑
6E
‑3；当350＜T
‑
T
测试
＜700时，Y＝Y
测试
*(T
‑
T
测试
)
‑
3E
‑3；其中，T为长期使用时间；T
测试
为实际测试的时间；Y为长期使用的容量保持率；Y
测试
为实际测试的容量保持率。
[0018]考虑到测试出的结果只是反应短期内的性能，而客户使用时间更长，所以需考虑日历寿命的影响，对测试结果进行修正。
[0019]本专利技术的有益效果是：1.通过模拟不同温度阶段的四季、三层嵌套循环的充放电测试，更加贴近实际使用过程中的充放电频率以及骑行习惯。
[0020]2.将短期测试数据得到的性能通过修正评估长期使用性能，使得数据更加贴近实际，且缩短测试周期。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的一种电动自行车电池的工况测试流程图。
具体实施方式
[0022]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0023]实施例一：本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动自行车电池的工况测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将待测试的电池放入带有预设程式的高低温箱中；S2：高低温箱模拟四季温度变化循环若干次，每个模拟季节包括若干个不同的模拟阶段温度；S3：在每个模拟阶段温度下，进行若干次三层嵌套循环的电池充放电测试；所述的三层嵌套循环包括多阶段放电循环、充放电循环以及整体循环；S4：对完成测试获得的容量保持率进行修正，评估电池的长期使用性能。2.根据权利要求1所述的一种电动自行车电池的工况测试方法，其特征在于，所述的每个模拟季节均包括三个模拟阶段温度，每个模拟阶段温度的保持时间为100～110h；模拟阶段温度根据目标地区往年的平均温度设置；高低温箱模拟四季温度变化循环三次。3.根据权利要求1或2所述的一种电动自行车电池的工况测试方法，其特征在于，所述的电池充放电测试包括以下过程：A.静置第一额定时间；B.恒流恒压充电，直到截止电流；C.静置第二额定时间；D.多阶段恒流放电，各阶段恒流放电均设置有放电时间；E.循环过程D中的多阶段恒流放电，直到截止电压；F.循环10次过程A～E；G.恒流放电，直到电池模组截止电压；H.循环60次过程A～G。4.根据权利要求3所述的一种电动自行车电池的工况测试方法，其特征在于，所述的过程D包括：D1：第一恒流放电阶段，以1...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏锋，常林荣，常福荣，张进孝，孙翔宇，陆鹏飞，
申请(专利权)人：浙江超恒动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：