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汽車(chē)電子連環(huán)話 | 電池壽命有偏差?系統(tǒng)測(cè)試是關(guān)鍵

2016/09/08
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昨天寫(xiě)完《電池壽命對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的影響》之后,在群里做了一些交流,把幾個(gè)問(wèn)題突出的來(lái)解釋下。

第一部分 對(duì)電池包的測(cè)試

INL 的測(cè)試小哥很牛,按照這個(gè)圖的示意,其實(shí)他把每個(gè)電池包連接器拆解下來(lái),通過(guò)給繼電器信號(hào)讓電池包導(dǎo)通,然后通過(guò) 1/3C 進(jìn)行 Pack 的靜態(tài)容量測(cè)試,這是根據(jù)下面這個(gè)包的推算結(jié)果。

1)不拆包直接進(jìn)行連接測(cè)試

下面這兩個(gè)圖其實(shí)是類(lèi)似的,如果 BDU 的繼電器是直接用外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)的,則可以直接通過(guò)外部電源信號(hào)供給,斷開(kāi)主連接器接入電池包測(cè)試柜,然后使用時(shí)序控制來(lái)接管繼電器。

2)拆包進(jìn)行測(cè)試

如下面這個(gè)電池包這樣(由電池管理系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)繼電器的)就只能拆開(kāi)了進(jìn)行直接連接后進(jìn)行測(cè)試。

這也就解釋了為啥,INL 的小哥每個(gè)電池包都要拆開(kāi)下,拆開(kāi)了測(cè)更容易些:

   

仔細(xì)看,動(dòng)力線上接了專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)接線

   

里面接了一些信號(hào)線用以連接


嚴(yán)格意義上,做這個(gè)實(shí)驗(yàn)存在一些危險(xiǎn)性

整個(gè)測(cè)試只能在車(chē)輛充電充滿,認(rèn)為電池完全充滿的條件下進(jìn)行(沒(méi)辦法對(duì)電池包進(jìn)行充電,只能放電)

   

在內(nèi)部 CAN 子網(wǎng)下,測(cè)試過(guò)程無(wú)法設(shè)定電池單體的過(guò)放,存在過(guò)放的可能性(還好做的不多)

   

電池包的截至電壓要做的稍微保守些


    

這部分內(nèi)容,是我的猜測(cè)+分析判斷,等 Jonny 把小哥拉中國(guó)來(lái)好好問(wèn)一下。

 

第二部分 電池參數(shù)分析和思考

由于以上的問(wèn)題,可以得到以下的考慮:

   

這些電池包的相互比較是有意義的,因?yàn)槭褂昧送环N方法進(jìn)行比較

   

這些包的容量折損率,沒(méi)有考慮單體的不平衡和過(guò)放電壓

在昨天的文章的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充幾個(gè)信息,特別是 BMW 和 Daimler 的幾個(gè)車(chē)子,這些車(chē)在美國(guó)上的比較晚,測(cè)試還在 1 萬(wàn)英里以下:


有一些基本有趣的結(jié)論

2.1 在車(chē)輛跑到 4000~6000 英里的時(shí)候,基本的衰減在 5%左右,一些保守的車(chē)企為了考慮整個(gè)生命周期的考慮,把實(shí)際的電池容量報(bào)備的比額定的要略大一些,這樣抵消了這個(gè) 5%的衰減


2.2 在 1.2~1.5 萬(wàn)英里的時(shí)候

由于 INL 大部分的測(cè)試都在這個(gè)階段,所以可比性來(lái)說(shuō),有大量的車(chē)輛開(kāi)始接近 10%的衰減,某些熱管理不大行的,經(jīng)歷了整個(gè)夏天以后,開(kāi)始大幅的退化。所以嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō),電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始變得不那么好,需要經(jīng)歷一個(gè)冬天和經(jīng)歷一個(gè)夏天,冬天主要是低溫充電,夏天是衰減老化。


2.3 EOL

純電動(dòng)汽車(chē),就是做這個(gè)壽命試驗(yàn)也不容易,由于充電限制了重度使用,使得大量完成 EOL 壽命的都是 PHEV,所以某種程度上,易用性上還是 PHEV 要比純電動(dòng)更好些。這個(gè)時(shí)候,不管如何預(yù)留空間,衰減也出現(xiàn)了。
    

我將繼續(xù)跟蹤以上的實(shí)驗(yàn),INL 的測(cè)試結(jié)果給了我們一些比對(duì)的基本概覽。上面的數(shù)據(jù),有值得商榷的地方,缺少很多的限制沒(méi)辦法與真實(shí)的使用做對(duì)比,但是橫向?qū)Ρ?,我們可以獲得很多的東西。

小結(jié)

我其實(shí)想說(shuō)的是,我們需要考慮電池的耐用性問(wèn)題,不是答應(yīng)給客戶質(zhì)保就行了。當(dāng)電池老化之后,質(zhì)保、安全和使用非預(yù)期都會(huì)一起出現(xiàn),如果整個(gè)能量管理算法,將容量衰減沒(méi)有算的那么精確,這個(gè)事情就比較麻煩了。疊加溫度、電池容量衰減和 SOC 誤差,用舊的電動(dòng)汽車(chē)值得我們系統(tǒng)的去評(píng)測(cè)一下。


最后,介紹下天泉兄的 IND4,干了我想做但是一直沒(méi)做好的事情,汽車(chē)行業(yè)工程師的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)展示、溝通、交流、管理應(yīng)用的平臺(tái),大家可以看看。

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筆者 朱玉龍,一名汽車(chē)行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車(chē)行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車(chē)電子硬件開(kāi)始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),不過(guò)我相信未來(lái)衣食住行中的行,汽車(chē)仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車(chē)電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見(jiàn)解。