新能源汽车动力电池系统测试评价体系

新能源汽车动力电池系统测试评价体系

张丕荣

天津力神电池股份有限公司 天津市 300384

摘要：为了迎合我国可持续发展战略，各种新能源开始广泛应用到各行各业当中。在汽车领域，新能源汽车已成为当前人们热议的话题。为确保新能源汽车的工作效率，设计部门对新能源动力电池系统进行了相应检测，通过项目评价体系的综合判断，对新能源汽车动力电池系统的应用进行评价，同时根据渠需改善的地方进行进一步完善，确保新能源汽车的电池系统能够正常运营，从而刺激该产业的进一步发展。此外，努力完善和优化新能源汽车电力电池系统的设计，也是促进整个汽车行业进一步发展的重要内容。

关键词：新能源；汽车动力；电池系统；评价体系

随着世界环境污染问题的日益严重，人类对于燃油的供应和需求也产生了矛盾，为了缓解这一冲突，稳定国家发展，各国都开始了新能源汽车的研究，并将此升级为国家发展战略。就目前情况来看，世界上很多汽车工业都已经投入到了新能源汽车的开发当中，他们正努力地进行技术研发，希望能够极大程度上提升汽车的节能技术。就当前世界经济和汽车行业的发展趋势来看，节能和新能源汽车已经成为当前汽车工业的发展大方向，而且同时也必将成为汽车工业在未来持续发展的重要战略。电池系统是整个新能源汽车的最重要核心零件，其关系到整个汽车的续航里程及安全性能。鉴于性能源汽车的这两项重要性能，建立了相应的测试评价体系，以便于更好的验证新能源汽车的这两重要指标。

一、动力电池测试评价体系构建

对于新能源汽车来说，最主要的蓄能系统是动力电池系统，这一部分也是新能源汽车不可缺少的核心器件。图一中展示的是当前我国研制出的新能源动力电池系统总成结构，其主要包括以下几个组成部分，分别是电池管理模块、热管理装置、均衡电芯的电池管理单元等等。

图1动力电池系统总成结构图

虽然新能源汽车的发展已经是大势所趋，但是对其动力电池系统进行必要检测和重点开发是国家指定要求的，无论是企业还是国家，都始终将保证器械的完整度和性能的良好、保证使用人员的人身安全作为最主要的内容。动力电池系统开发需满足的性能要求功能主要包括电池使用寿命、电磁兼容性能、动力性能等等。电池在研究出来后必须通过相应的实验设计进行性能检测验证。

每个新能源汽车的动力电池系统是十分复杂的，也因其性能和结构的复杂，导致后期的性能检测变得十分复杂。在检测设计方面，相关检测人员不仅要考虑到电池各方面性能的评估，还要确保电池系统中极为重要的子系统和相关零件能在检测过程中充分展现其作用，但从实际检测情况来看，与上述内容相关的检测还需要进行单独验证。其中最为突出的例子为安全性检测。因电池管理的大量保护，所以我们必须在检测之前在子系统上进行进一步验证。在动力电池系统性能的检测上，我们通常会按照其框架的三个层次进行检测，分别是电芯、电池模组以及动力电池系统电池包。当然，不同层次检测的项目也各有不同。

为了确保能够对电池系统中所有的性能都进行合理检测，我们还可以借助电视系统中独立存在的如控制器或继电器等电子器件，利用汽车零件检测方式对汽车性能进行检测。

二、动力电池系统电池包测试

实际上，新能源汽车的动力电池系统是一个可以独自工作的单元，其既可以被管理，也可以对其他汽车部件发送指令。所以在电池系统的检测方面，我们可以利用模拟动力电池系统电池包在车中工作环境方法，对新能源汽车的储能装置进行各方面性能检测，待检测方式极大降低了检测难度，同时也减轻了工作人员的检测负担。性能检测需根据整个汽车对其零件性能的要求和特征，从多个方面对汽车动力电池系统总程性能进行深入检测，需检测的性能有机械性能、电化学性能、环境性能等等。

三、电池模组测试

作为电池系统中的核心构成部分，电池模组主要包含电芯、电池管理单元及冷却装置三个组成部分。而为了使电池系统能够满足应用安全性、机械性及环境的需求，在设计与测试环节都会针对电池模组展开重点研究。在电池设计中，不仅会强调对电池管理模块的全面控制，同时还会不断优化其自身结构，从而使电池在运行过程中更加稳定安全。而在进行电池系统测试时，也会针对其安全性能展开重点检测，从而保障其运行的质量与有效性。针对电池系统进行安全性能检测的方法多为滥用实验验证法。具体检测内容为将电池放置于极端环境下，判断电池是否会威胁到人身安全，这种方法主要是针对电池电性能、热性能及机械性能的滥用测试，根据测试内容与目标又分为电性能测试、短路测试、跌落测试、模拟火烧测试等。通过这种组合滥用测试法能够对电池模块的稳定性进行最全面的检测，确保动力电池系统能够为新能源汽车提供最有力的动力支持。

四、电芯系统测试

电芯是电池系统中的重要储能单元，电池系统的动力性能、安全性能及使用期限直接受到电芯性能稳定性的直接影响，因此，电化学性能、使用寿命及安全性能也是电芯系统检测中的重点内容。电芯检测中应结合温度因素确定电芯能力及稳定性，利用电池化学安全系数及电芯设计安全问题确定电信安全性能检测设计指标。另外，对电芯是否充电、放电、短路进行检测，并通过模拟火烧实验检测其安全性能。在检测过程中不断优化与改进检测方案能够更好的保障电芯性能符合新能源汽车动力电池系统的运行需求。

五、测试研究结果分析

针对新能源汽车动力电池系统的检测主要是为了使其能够满足新能源汽车整车开发性能的需求。所以，动力电池系统的检测方案还应综合考虑整车性能、零部件测试要求及自身特点进行不断的优化与验证。因此在分析检测结果时应包含以下内容:

（1）安全性能检测。在极端环境下完成安全性能检测能够保障安全评价方案的准确性与全面性，从而提高测试结果的有效线及参考性。

（2）非安全性能检测。针对动力电池系统的非安全性能检测主要是根据整车开发的需求，对其动力系统、容量系统、机械性能及使用寿命进行检测，从始动力电池系统能够通过稳定发展测试，确保汽车零部件合理性，提高电池系统的运行性能。

总结

在进行整车开发时，必须特别强调电池系统测试评价体系的设计与验证，综合性的考核汽车的动力与安全性能，从而保障新能源汽车的实用性与安全性。传统的动力电池系统测试评价体系不能综合性的检测出电池的使用性能，较为单一的使用对象使其无法满足新能源汽车动力电池系统检测的需求，因此必须针对新能源汽车动力电池系统进行有针对性的测试方法设计，从而更好的检测其性能。本文中所构建的测试评价体系主要分为动力电池系统电池包测试、电池模组测试和电芯测试三个模块，分别对电池系统性能及电池安全性进行了全面的考核，是一种十分适用于新能源汽车动力电池系统检测的评价体系。

参考文献:

[1]张微.新能源汽车电池技术发展瓶颈分析及对策研究[J].金属功能材料,2021,28(01):78-84.

[2]王震坡,袁昌贵,李晓宇.新能源汽车动力电池安全管理技术挑战与发展趋势分析[J].汽车工程,2020,42(12):1606-1620.

[3]张平.基于新能源汽车动力电池管理系统设计的分析[J].电子世界,2020(20):184-185.