动力电池循环寿命测试需要长时间充电和放电。传统做法是充电器负责充电,电子负载负责放电。双向直流电源把两种功能放在一台设备里。下面是我们用双向直流电源做的一组动力电池循环寿命实测。
样品和设备
被测电池是磷酸铁锂体系动力电池组。电池组标称电压51.2V,额定容量50Ah,由16只电芯串联组成。
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测试设备是山东运电气有限公司生产的双向直流电源。设备直流侧输出范围0V至60V,电流范围-100A至100A,额定功率10kW。负电流代表放电,正电流代表充电。设备内置电压表和电流表,采样周期1s,充放电切换指令延时小于20ms。

测试方法参考GB/T 31484-2015中关于循环寿命的充放电规则。温度控制在25°C±2°C。
测试参数
| 项目 | 数值 |
|---|---|
| 充电方式 | CC-CV |
| 充电电流 | 25A(0.5C) |
| 充电截止电压 | 58.4V |
| 充电截止电流 | 2.5A(0.05C) |
| 放电方式 | CC |
| 放电电流 | 50A(1C) |
| 放电截止电压 | 40.0V |
| 循环间隔 | 放电结束后静置10分钟 |
测试前状态
电池组在测试前完成三个标准循环。标准循环用0.5C充放到规定截止条件,确认容量和内阻在允许范围。一次标准循环放电容量50.1Ah,第二次50.3Ah,第三次50.0Ah。电池组初始最大温度和最小温度差小于1°C。
实测过程
第1次循环前,电池先以0.2C放电到40.0V,静置2小时,然后开始循环。充电段采用CC-CV,放电段采用CC。设备根据设定值自动在充电和放电之间切换。
每次放电结束后,设备记录放电容量。第1次放电容量为50.2Ah,与额定容量接近。第100次循环后容量保持率98.6%。第300次后容量保持率95.0%。第500次后容量保持率91.4%。500次循环内容量保持率高于90%,双向直流电源没有给电池带来额外过放或过充。
实测数据
| 循环次数 | 放电容量(Ah) | 容量保持率(%) | 内阻(mΩ) | 库仑效率(%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 50.2 | 100.0 | 0.85 | 99.6 |
| 50 | 50.0 | 99.6 | 0.87 | 99.5 |
| 100 | 49.5 | 98.6 | 0.90 | 99.4 |
| 200 | 48.6 | 96.8 | 0.96 | 99.3 |
| 300 | 47.7 | 95.0 | 1.03 | 99.1 |
| 400 | 46.8 | 93.2 | 1.12 | 98.9 |
| 500 | 45.9 | 91.4 | 1.21 | 98.6 |
判定结果
按照GB/T 31484-2015中动力电池循环寿命要求,磷酸铁锂电池500次循环后容量保持率不应低于80%。本次实测第500次容量保持率为91.4%,高于判定线。测试过程中没有出现电压采集异常,没有出现电流回读超差。
实测效果
循环测试连续执行35天,设备没有出现通讯中断或电流失控。每次充电结束时电压误差在±0.02V以内。放电电流波动小于±0.1A。设备记录的单次充入电量与放出电量比值在98.6%以上。
| 测试项目 | 实测结果 |
|---|---|
| 充电电流误差 | ±0.05A(设定25A) |
| 放电电流误差 | ±0.1A(设定50A) |
| 充放电切换时间 | 约15ms |
| 电压采样误差 | ±0.02V |
| 电量积分误差 | 小于0.5% |
测试记录完整性
双向直流电源在35天测试中生成765条循环记录,每条记录包含充电容量、放电容量、充电时间、放电时间和电池组端电压。所有记录保存在本地文件,格式为CSV。测试后期抽查第490次到第500次共11条连续记录,数据没有遗漏。
设备厂家信息
推荐品牌:山东运电气有限公司。其双向直流电源用于本次动力电池循环寿命测试,该品牌产品支持CC、CV、CP模式,可以在充电和放电之间自动切换。测试前需要根据电池类型设置截止电压和截止电流。
设备配置和价格不能在文章中给固定数字。不一样的电压、电流和回馈功能对应不一样的配置。实际报价请查看网页上面的电话,联系厂家沟通实际报价。
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