电池寿命测试方法和装置与流程

专利2025-03-14  33


本发明涉及燃料电池,具体而言,涉及一种电池寿命测试方法和装置。


背景技术:

1、目前,电动两轮车多采用锂电池供电,锂电池存在充电时间较长、低温环境下续航时间短、高温环境下安全要求高等问题。氢能两轮车使用氢气作为储能,可通过换瓶实现快速充氢,也不存在低温环境续航短的问题,更适合日常使用。

2、然而,在现有技术中,车用燃料电池的使用寿命测试通常根据道路车辆的实际运行工况,模拟燃料电池寿命测试工况谱图,使用测试设备进行燃料电池寿命测试。而两轮车需配备的燃料电池功率较小,多采用空冷型燃料电池,且其实际运行工况与道路车辆差异较大,并且城市道路和乡村道路的限速不同,因此现有的这种寿命评价方式难以模拟电动两轮车的实际运行工况,进而难以用于两轮车用空冷燃料电池的寿命测试。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种电池寿命测试方法和装置,以解决现有技术中的两轮车用空冷燃料电池的寿命测试准确度较低的技术问题。

2、为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种电池寿命测试方法,包括:

3、向待测试电池加载测试电流并获取待测试电池在测试电流下的电压,以得到初始电压;

4、使待测试电池按照预设模拟工况运行预设测试时长,以得到模拟完成电池;

5、向模拟完成电池加载测试电流并获取模拟完成电池在测试电流下的电压,以得到结果电压;

6、根据初始电压和结果电压获取电压衰减情况,以根据电压衰减情况评价待测试电池的寿命;

7、其中,预设模拟工况包括对应车辆低速运行模式的第一工况和对应车辆高速运行模式的第二工况,第一工况为使待测试电池按第一功率运行,第二工况为使待测试电池按第二功率运行;第一功率大于或等于90w、且小于或等于110w,和/或,第二功率大于或等于140w、且小于或等于160w。

8、进一步地,第一预设时长小于第二预设时长;

9、使待测试电池按第一功率运行,包括:使待测试电池按第一模拟模式和第二模拟模式间断运行;其中,第一模拟模式为使待测试电池按第一功率运行第一预设时长,第二模拟模式为使待测试电池按第一功率运行第二预设时长;和/或,

10、使待测试电池按第二功率运行,包括:使待测试电池按第三模拟模式和第四模拟模式间断运行;其中,第三模拟模式为使待测试电池按第二功率运行第一预设时长,第四模拟模式为使待测试电池按第二功率运行第二预设时长;和/或,

11、使待测试电池按照预设模拟工况运行预设测试时长,包括:使待测试电池按照预设模拟工况循环运行预设测试时长。

12、进一步地,使待测试电池按照预设模拟工况运行预设测试时长,包括:

13、使待测试电池按第一功率运行第一模拟时长;

14、使待测试电池按第二功率运行第二模拟时长;

15、使待测试电池按第一功率运行第三模拟时长;

16、使待测试电池按第二功率运行第四模拟时长;

17、其中,第一模拟时长小于第三模拟时长;第二模拟时长小于第四模拟时长。

18、进一步地,第一模拟时长等于第二模拟时长;和/或,第三模拟时长等于第四模拟时长。

19、进一步地,第一模拟时长大于或等于5min、且小于或等于10min;

20、第二模拟时长大于或等于5min、且小于或等于10min;

21、第三模拟时长大于或等于30min、且小于或等于60min;

22、第四模拟时长大于或等于30min、且小于或等于60min。

23、进一步地,在使待测试电池按第一功率运行第一模拟时长之前,电池寿命测试方法还包括:使待测试电池处于开路状态;对处于开路状态的待测试电池进行拉载操作并使待测试电池处于怠速供电状态;和/或,

24、在使待测试电池按第一功率运行第三模拟时长之前,电池寿命测试方法还包括:对待测试电池进行降载操作并使待测试电池处于怠速供电状态。

25、进一步地,第一测试电流为使待测试电池按第一功率运行时的电流;第二测试电流为使待测试电池按第二功率运行时的电流;向待测试电池加载测试电流并获取待测试电池在测试电流下的电压,包括:

26、向待测试电池加载第一测试电流并获取待测试电池在第一测试电流下的电压,以得到第一初始电压;向待测试电池加载第二测试电流并获取待测试电池在第二测试电流下的电压,以得到第二初始电压;

27、向模拟完成电池加载测试电流并获取模拟完成电池在测试电流下的电压,包括:

28、向模拟完成电池加载第一测试电流并获取模拟完成电池在第一测试电流下的电压,以得到第一结果电压;向模拟完成电池加载第二测试电流并获取模拟完成电池在第二测试电流下的电压,以得到第二结果电压。

29、进一步地,电压衰减情况包括电压衰减率和/或电压衰减速率;根据初始电压和结果电压获取电压衰减情况,包括:

30、根据第一初始电压和第一结果电压获取待测试电池在第一功率下的电压衰减率和/或电压衰减速率;

31、根据第二初始电压和第二结果电压获取待测试电池在第二功率下的电压衰减率和/或电压衰减速率。

32、根据本发明的另一个方面,提供了一种电池寿命测试装置,适用于上述提供的电池寿命测试方法,电池寿命测试装置包括:

33、第一获取模块,用于向待测试电池加载测试电流并获取待测试电池在测试电流下的电压,以得到初始电压;

34、工况模拟模块,用于使待测试电池按照预设模拟工况运行预设测试时长,以得到模拟完成电池;

35、第二获取模块,用于向模拟完成电池加载测试电流并获取模拟完成电池在测试电流下的电压,以得到结果电压;

36、数据处理模块,用于根据初始电压和结果电压获取电压衰减情况,以根据电压衰减情况评价待测试电池的寿命。

37、进一步地,电池寿命测试装置还包括:

38、气体流量控制模块,用于控制输入待测试电池的氢气的流量;和/或,

39、气体压力控制模块,用于控制输入待测试电池的氢气的压力;和/或,

40、风扇式电堆冷却模块,用于控制输入待测试电池的空气的流量并用于调节待测试电池的温度,以使待测试电池处于最佳运行温度范围内。

41、应用本发明的技术方案,能够通过在预设的模拟工况下运行待测试电池,包括对应车辆低速运行模式的第一工况和对应车辆高速运行模式的第二工况,能够更真实地反映电池在实际应用中的性能表现。这有助于准确评估电池在典型使用条件下的寿命,提高电池寿命测试的准确性。预设模拟工况和测试时长的设定,避免了过多的无效测试,同时通过在关键功率点运行,能够高效地检测电池在特定条件下的性能衰减,从而提高整体测试效率和结果的准确性。其次,设定的第一功率和第二功率分别对应车辆低速和高速运行时的电池功率需求。这种设置能够全面测试电池在低负载和高负载条件下的性能,确保测试结果的全面性和可靠性。再次,通过对比测试前后的电压数据,获取电压衰减情况,可以量化电池性能衰退的程度,这种方法提供了客观的评估标准,有助于识别电池的寿命是否符合一定的标准,对于电池维护和管理具有重要意义。此外,通过使待测试电池按照预设模拟工况运行预设测试时长,能够根据具体的评价需求选择不同的预设测试时长,从而提高了电池寿命测试方法的适用广度,增强了测试方法的适用性和灵活性。因此,通过本发明的技术方案,能够解决现有技术中的两轮车用空冷燃料电池的寿命测试准确度较低的技术问题。


技术特征:

1.一种电池寿命测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池寿命测试方法,其特征在于,第一预设时长小于第二预设时长;

3.根据权利要求1所述的电池寿命测试方法,其特征在于,所述使所述待测试电池按照预设模拟工况运行预设测试时长,包括:

4.根据权利要求3所述的电池寿命测试方法,其特征在于,所述第一模拟时长等于所述第二模拟时长;和/或,所述第三模拟时长等于所述第四模拟时长。

5.根据权利要求3所述的电池寿命测试方法,其特征在于,

6.根据权利要求3所述的电池寿命测试方法,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的电池寿命测试方法,其特征在于,第一测试电流为使所述待测试电池按所述第一功率运行时的电流;第二测试电流为使所述待测试电池按所述第二功率运行时的电流;所述向待测试电池加载测试电流并获取所述待测试电池在所述测试电流下的电压,包括:

8.根据权利要求7所述的电池寿命测试方法,其特征在于,所述电压衰减情况包括电压衰减率和/或电压衰减速率;所述根据所述初始电压和所述结果电压获取电压衰减情况,包括:

9.一种电池寿命测试装置,其特征在于,适用于权利要求1至8中任一项所述的电池寿命测试方法,所述电池寿命测试装置包括:

10.根据权利要求9所述的电池寿命测试装置,其特征在于,所述电池寿命测试装置还包括:


技术总结
本发明提供了一种电池寿命测试方法和装置。电池寿命测试方法包括:向待测试电池加载测试电流并获取待测试电池在测试电流下的电压,以得到初始电压;使待测试电池按照预设模拟工况运行预设测试时长,以得到模拟完成电池;向模拟完成电池加载测试电流并获取模拟完成电池在测试电流下的电压,以得到结果电压;根据初始电压和结果电压获取电压衰减情况,以根据电压衰减情况评价待测试电池的寿命。通过本发明提供的技术方案,能够解决现有技术中的两轮车用空冷燃料电池的寿命测试准确度较低的技术问题。

技术研发人员:马靖云,陆维,耿珺,刘元宇,杨凯,雷其会,付娆
受保护的技术使用者:济南绿动氢能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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