电池一直是汽车不可或缺的组成部分。随着电动汽车应用的增加，电池的重要性也大大提高。现在，用于汽车工业的电池不仅需要容量大，还必须具有高能量密度、更长的使用寿命和更好的功率特性曲线。.
汽车电池在行驶过程中会经历不同的使用条件。这些使用条件涉及振动、温度变化和进水。为了确保包括电池在内的车辆的安全性、使用寿命和可靠运行，必须使用正确的电动汽车电池测试设备。各种制造商已开发出多种解决方案来测试电动汽车电池系统。在讨论可用的解决方案之前，了解各种类型的测试、其目的和所涉及的参数非常重要。.
为什么使用电动汽车电池测试系统？
如前所述，车辆和电池都面临着瞬息万变的环境条件。这无疑会影响蓄电池和相关系统的性能。此外，在使用过程中，连接、安装的冷却系统、电解液的质量、电解液的数量以及其他组件或系统都会受到影响。这些不必要的变化可能会导致电池性能达不到要求，甚至导致整个系统瘫痪。后果还可能包括经济损失、人身伤害和/或生命损失。因此，在使用前对电池进行全面检测至关重要。.
汽车电池测试法规和标准：电池测试设备选择指南
为了提供一致的方法来评估电池在各种工作条件下的性能参数，有必要向所有制造商和系统供应商提出要求。标准很好地实现了这一目的，增强了客户对产品的信心，促进了创新。这些标准还为制造商和技术人员提供了一套指南，帮助他们根据具体需求选择合适的电池测试设备。这里提到了各种车辆电池测试设备标准，包括 IEC、ISO 和 UN 标准：
IEC 62133 测试：
该测试由 IEC（国际电工委员会）制定。它涉及可充电镍离子和锂离子电池的安全性。通过该测试可确保电池能在各种压力条件下工作，并能抵御过充电、短路、过放电和高温等情况。.
38.3 测试
该测试由联合国（UN）制定，包括有关锂电池空运、陆运或海运路线的建议。该测试旨在确保电池能够承受振动、压力、极端温度和冲击等环境和物理应变。.
ISO 12405 测试：
该测试标准由国际标准化组织 (ISO) 发布。该标准专门针对电动汽车电池。进行这项测试的目的是确保电池在紧张和正常条件下都能保持性能、安全和耐用。该测试还验证了电池在经历快速充放电循环后，其本身的健康状况不会受到影响。.
ISO 6469-1：
本标准概述了电动道路车辆中使用的 RESS（可充电储能系统）的安全要求。该测试旨在确保对人员的保护。.
电动汽车电池测试中哪些性能参数很重要？
电动汽车的电池是动力传动系统的舵手。因此，不断检查和控制（通过反馈系统）各种性能参数非常重要。下面列出了在正常情况下需要检查的所有参数。本节主要讨论电气参数。环境和机械参数将在与特殊性能测试有关的其他章节中讨论。.
容量
容量是电池组中存储能量的度量，单位是 Ah（安培小时）或 Wh（瓦特小时）。容量越大，意味着电动汽车一次充电可行驶的里程数越多，因此容量越大越好。恒流测试用于确定电池组的有效容量。 电池.
能量密度：
单位质量储存的能量称为能量密度。通常以 Wh/kg 为单位。能量密度越高，表示电池单位质量能储存的能量越多。.
充电状态 (SoC)：
SoC 用 %age 表示，是剩余电量（或能量）与总电量（或充满电后的能量）之比乘以 100。对它进行监控是为了确保乘客不会在电量耗尽时意外关车。.
输出电压
理想情况下，电池电压或输出电压应由电池内发生的反应决定。但是，测量这一电压并不容易。因此，通常要测量开路电压 (OCV)，这也是对 SoC 的估计。随着 SoC 的降低，输出电压可能会略有下降。.
排放深度 (DoD)：
在放电过程中，电池不会放电至 0%。事实上，一些电荷会保留下来，可视为不可放电。随着电池寿命的延长，放电深度会减小。.
这一概念也与 SoC（充电状态）有关。总而言之，放电深度是指电池充满电后放出的电量与电池标称电量之比。放电深度越高，电池健康状况越好。.
充放电速率：
C 率或充放电率也是电动汽车电池的重要性能参数。这取决于输入/输出电流和电池的额定容量。充电率越高，电动汽车用户等待充电的时间越短。放电率越高，意味着电动汽车在爬坡或牵引电机因任何原因需要更高功率时，电池能够提供更高的能量。.
效率：
只要涉及到能源，效率就成为需要考虑的重要因素。对于电动汽车电池来说，效率可以描述为输出功率与能量摄入的比率。.
电动汽车电池特殊性能测试：
特殊测试是针对某些条件和环境而设计的，这些条件和环境包括
- 偶遇
- 与所有电池技术无关
这些测试涉及自放电、部分放电、爬坡、特殊热条件、振动、充电优化和快速充电。在此简要介绍这些测试：
支架测试：
长时间不使用电池也会影响电池容量。容量损失通常是暂时的。但也会出现半永久性和永久性容量损失。电动汽车可能会出现长时间不使用的情况，其结果可能包括容量损失和其他问题。.
热性能：
电动汽车电池的热性能包括
- 充放电过程中的热量管理
- 工作温度范围
电动汽车电池必须能够承受比正常温度更高或更低的温度。良好的电池系统热管理有助于防止退磁、效率降低、电机烧毁和绝缘材料老化等问题。.
电池振动测试
电动汽车电池在行驶过程中会受到振动和冲击。这项测试有助于确保电池能够承受这些机械干扰。否则，该测试将有助于发现设计缺陷。.
快速充电测试：
对于电动汽车电池系统来说，快速充电已成为常态。该测试旨在确定电池的效率或其他性能特征是否会在更高的充电速率下受到影响。.
安全和滥用测试：
该测试仍在开发中。其目的是识别系统中的设计差异。它也是为了获得公众对产品的信心，并符合政府颁布的 ‘安全 ’法规。该测试包括对车辆进行事故、碰撞、极端外部环境、燃烧、穿刺和充电器故障等测试。.
从各种电动汽车电池测试解决方案中进行选择的比较指南
各种制造商设计了一系列电池测试解决方案，可进行各种测试，分析上述不同参数。下面简要讨论一些著名品牌。.
SINEXCEL-RE：
SINEXCEL-RE 是电动汽车电池测试系统的顶级供应商之一。他们的测试系统接受能量反馈，确保安全，并提供高精度和快速响应。这些系统的电压精度可达 0.01%F.S.，电流精度可达 0.02%F.S.。SINEXCEL 的电动汽车电池测试仪能够执行 50 毫秒的路线图测试，提供 5 毫秒的快速电流响应。在顶部，电池测试解决方案由 SINEXCEL-RE、, SINEXCEL-RE 的各种测试解决方案具有不同的额定功率，从 14.4 千瓦到 24 千瓦不等。SINEXCEL-RE 的各种测试解决方案具有不同的额定功率，从 14.4 千瓦到 24 千瓦不等，为潜在买家提供了多种选择，使他们可以根据目标电池做出适当的选择。这些电池测试系统具有多种充电/放电操作模式，包括 CV、CC、CP、CR、CC-CV、DCIR、驱动模拟和脉冲。.
阿尔宾仪器公司：
Arbin Instruments 的电池测试解决方案提供动态驱动循环模拟，包括与 BMS（电池管理系统）的通信，并包含电池隔离电池测试室，以确保符合美国政府规定的温度稳定性。Arbin 的电动汽车电池测试系统采用真正的双极电路，确保充电和放电之间无切换。Arbin 的 Mits Pro 软件可简化电池测试过程，实现恒定和动态控制。它具有各种内置功能，包括数学函数、电压和电流斜坡、循环等。Arbin 还在校准、硬件安装和设置、紧急支持、软件升级、远程技术支持和在线培训等方面为客户提供帮助。此外，阿尔宾仪器还拥有专门的团队为客户提供支持，回答他们的问题，解决技术难题，并在安装到维护过程中为他们提供帮助。.
MTS
MTS 为电动汽车、非公路车辆、卡车、滑板车和全地形车辆的锂离子电池和电池组提供电池测试解决方案。MTS 推荐原始设备制造商、供应商和合同测试实验室使用这些系统，使电池承受真实世界的振动现象。MTS 提供定制和标准配置的 MAST（多轴模拟台），可与第三方环境试验箱轻松集成。MTS 还开发了 RPC Connect 软件，旨在优化实验室效率。其著名的测试解决方案包括 295 系列隔离液压服务歧管 (ISHM) 和 SilentFlo 515 液压动力单元 (HPU)。MTS 为客户提供校准、咨询设备监控、日常维护、再制造和搬迁服务。其技术支持和培训进一步提高了客户对电池测试解决方案的偏好。.
AVL
AVL 提供 ‘即插即用 ’的电池测试解决方案，可以是集装箱式电池测试台，也可以是无需任何改装的独立式解决方案。AVL 可提供单个产品测试、集成系统解决方案和完整的电池测试设施。AVL 提供设施服务，可为客户实现设计、优化和开发。它提供全套硬件和软件，并辅以应用服务和支持选项。.
凯世特科技公司
Keysight 与 Scienlab 合作提供测试系统，用于测试电动汽车和其他应用中的电池单元、模块、电池组和 BMS。其硬件和软件（ESD - Energy Storage Discover by Scienlab）系统有助于执行定制的性能、老化、功能和环境测试。ESD 包括符合性测试和 ISO、DIN EN 和 SAE 标准。其测试解决方案可确保同步记录测量数据。Keysight 为客户提供技术支持、详细的知识中心、校准证书和软件下载中心。.
Lilium eVTOL 的电池测试 - 案例研究与成功经验
对电动汽车电池测试系统的需求带动了电子、控制、原型设计、产品设计等领域的创新和研究。这些测试系统的开发已不再局限于电动汽车领域，而是扩展到航空业等其他相关行业。.
Lilium 一直致力于开发 eVTOL（全电动垂直起降飞机）。Lilium 开发了整个动力系统，包括电池、逆变器（用于 DC/AC 转换）、电机和控制软件。Lilium 希望自己的产品能够适用于未来的城市空中交通，并采用全新的机械、化学和电气设计。该产品还必须符合航空认证要求。.
航空业对电池没有既定的测试要求。在此，电池测试开发工具和技术发挥了作用，Lilium 承担了为其航空项目开发产品验证方法的任务，但考虑到汽车电池测试方法的既定方法作为基础。为了在与实时情况类似的条件下进行电池测试，AVL 建议设计一个测试设施，分几个阶段实施，包括研发支持和生产。.
结论
要实现绿色能源目标，电池以及电池测试解决方案非常重要。汽车电池需要经受一系列条件的考验，因此需要进行一系列测试，以确保电池和电池组能够经受住这些条件的考验，而不会降低效率。对电池进行测试还有助于发现设计中的偏差，确保安全，增强公众对产品的信心。此外，电动汽车电池测试领域的研究与开发将影响许多行业，包括制造业、航空航天业和电力电子行业。.
