新能源汽車動力電池性能檢測技術(shù)研究

摘 要：新能源汽車具備低碳排放的優(yōu)點，符合當前的環(huán)保理念和社會生活需求，已經(jīng)逐步代替燃油車，成為更多人出行的代步首選工具。新能源汽車的動力電池性能是影響新能源汽車是否能夠成為汽車行業(yè)主流的關(guān)鍵因素。通過加強電池性能檢測技術(shù)，解決新能源汽車動力電池性能存在的問題，才能讓新能源汽車得到更好地發(fā)展，讓新能源汽車獲取更多的市場份額，并為生態(tài)環(huán)境保護貢獻更多的力量。因此，本次文章將針對新能源汽車動力電池性能檢測技術(shù)進行探究，以幫助相關(guān)人員提升檢測技術(shù)，促進新能源汽車更好地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源汽車動力電池性能 電池技術(shù)現(xiàn)存的問題 檢測技術(shù)探究

當前社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展，同時也伴隨著環(huán)境問題的日益惡化，為了能夠減輕人類活動對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，各個行業(yè)均致力于探索各種可再生能源的應用。新能源汽車在綠色出行中發(fā)揮了重要作用，成為解決傳統(tǒng)燃油車尾氣排放、資源消耗的重要方式。雖然新能源汽車相比于傳統(tǒng)燃油車來說，具有節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟實惠等優(yōu)勢，但同時也面臨著動力電池性能和續(xù)航問題，這對于新能源汽車能否成為人們的主流出行代步工具選擇也起到了決定性的作用。動力電池是新能源汽車的能量儲存單元，提高動力電池性能對于車的安全性、性能穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。為維持動力電池穩(wěn)定運行、延長使用壽命，需要加強動力電池性能檢測技術(shù)的相關(guān)研究，及時針對當前的問題進行優(yōu)化改進。新能源汽車動力電池性能檢測主要內(nèi)容包括電池外觀、電壓、電容量、溫度、循環(huán)壽命等，確保動力電池能夠在各種情況下穩(wěn)定運行。

1 新能源汽車動力電池性能的主要監(jiān)測內(nèi)容

動力電池作為新能源汽車的核心部件，在新能源汽車中起著存儲、釋放電能的作用，保證車輛的正常運轉(zhuǎn)。當前，鋰離子電池和鎳氫電池是新能源汽車中最常用的一種，通過正、負電極的電化學反應將電能轉(zhuǎn)換為動力[1]。電池容量是代表著新能源汽車電池所儲存的電能大小，電壓是反映電池電勢差的指標，內(nèi)阻會影響電池的能量傳遞效率，循環(huán)壽命是代表著電池的使用壽命和穩(wěn)定性，溫度則對動力電池的工作狀態(tài)和安全性有著直接影響。

2 新能源汽車常見的動力電池性能故障問題

2.1 機械故障

新能源汽車在使用過程中遭到碰撞，極易造成電池變形引起短路等故障問題，甚至還會引發(fā)嚴重的事故。一旦新能源汽車發(fā)生碰撞后，要立即對電池外觀進行檢查，確認是否存在變形。如果發(fā)現(xiàn)電池外形已經(jīng)出現(xiàn)明顯的變形，需要將動力電池進行拆解檢查，及時查清是否有開裂、漏液、漏電等現(xiàn)象，并進行針對性的處理。

2.2 溫度過高

新能源汽車動力電池溫度過高，大多是與溫度傳感和散熱風扇有關(guān)。如果儀表盤顯示汽車無法正常充電，可以首先檢查溫度傳感器的元件和線路，如果出現(xiàn)溫度異常，就需要測試溫度傳感器的電阻值，然后根據(jù)實際值對鋰電池管理單元的溫度進行校正。如果溫度數(shù)據(jù)未被檢測到，那么需要判斷溫度傳感器的接線是否存在問題，并確保接口與控制接口的連接是正確的。如果在對電線進行檢查后并未發(fā)現(xiàn)任何問題，應當考慮更換溫度傳感器。在確認溫度傳感器沒有出現(xiàn)任何問題后，可進一步檢查電池的散熱風扇及其連接的電路，以深入了解其當前的工作狀況。

2.3 充電異常

如果在新能源汽車充電時，發(fā)現(xiàn)動力電池無法正常充電，需要對充電器、充電機進行檢查，再進行下一步處理。如果是充電器接觸不良問題，要及時將故障線路進行修復，或者更換連接器、線束，并檢查車的控制器局域網(wǎng)總線通信路徑[2]。如果是充電機出現(xiàn)故障，要查看充電保險絲的狀況，若發(fā)現(xiàn)是老化造成的短路問題，就需要更換保險絲，而不要直接進行短接。在更換保險絲后，可以正常充電，則說明無法充電不是因為保險絲的原因。

2.4 電池管理系統(tǒng)故障

電池管理系統(tǒng)的主要職責是對電池的SOC和SOH進行監(jiān)控，并對其實施能源和安全的管理措施。通過觀察電池的荷電狀況，可以判斷電動車是否存在過充或過放的情況，也能顯示出電動車的電量剩余量。電池的SOC是根據(jù)充電電流、溫度、容量衰減、自放電等多個參數(shù)，采用特定的計算方法來估算的，而不是直接測量。SOH作為一個用于評估電池技術(shù)狀況和預期使用壽命的指標，其詳細數(shù)據(jù)需要與電池的實際使用狀況相結(jié)合來進行估算[3]。另外，新能源汽車的蓄電池管理系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和報警功能，還可以通過數(shù)據(jù)總線來直接監(jiān)測整車的運行狀態(tài)。此時，可根據(jù)不同類型電池的特性和充電方式來判斷故障原因并及時排除。如果儀器上沒有警報圖標，則需要連接到總線上進行檢查，了解主控制模塊的接線是否完好，以及低電壓蓄電池的電源是否能夠正常運行。

3 新能源汽車動力電池性能檢測技術(shù)

3.1 測試裝置和儀器選擇

為能夠提高新能源汽車動力電池性能檢測質(zhì)量，首先要確保測試裝置和儀器具備良好的功能性。因此，在設(shè)計動力電池性能檢測裝置時，要充分考慮動力電池安全性、穩(wěn)定性、可靠性以及其他的重要需求。動力電池是一種高能量密度的裝備，在運行中必然會存在一些安全隱患，為了保證檢測人員的人身安全、試驗儀器的安全性，這對試驗儀器的安全性提出了更高的要求。測試設(shè)備必須具有穩(wěn)定的性能，才能保證測試工作的正常進行。檢測設(shè)備的穩(wěn)定性主要是對溫度、電流、電壓等進行精確控制，使其在一個正常的范圍之內(nèi)，從而得到精確的結(jié)果。

在選擇動力電池檢測設(shè)備時，應注意檢測方法、環(huán)境、參數(shù)等因素的以下作用，選擇合適的檢測設(shè)備以確保檢測結(jié)果的可靠、準確。另外，測試裝置還應具備良好的可操作性和便捷的維護性，在后期用于電池性能檢測時提高工作效率，并減少設(shè)備故障所導致的停機時間，確保測試裝置可持續(xù)性使用[4]。在選擇電磁性能檢測裝置時，要充分考慮其標準規(guī)范是否滿足工作需要，才能夠提高性能檢測結(jié)果的有效性。

3.2 測試方法

靜態(tài)特性檢測主要針對新能源汽車動力電池在各種工況下的靜態(tài)特性進行研究，主要包括容量、電壓和內(nèi)阻等。通過對新能源汽車動力電池的電容檢測，可以判定其儲能容量；電壓檢測可了解電壓輸出的穩(wěn)定程度；內(nèi)阻檢測可以判定動力電池的輸出功率。

動態(tài)特性是指新能源汽車動力電池在各種載荷作用下的動態(tài)特性。在實驗過程中，通過模擬新能源汽車的實際應用環(huán)境，對其響應速度、能量傳輸能力、能量效率等性能進行評價。

溫度特性測試是用于評估動力電池在不同溫度條件下的性能情況，主要包括溫度循環(huán)測試、溫度恒定測試和溫度極限測試。選擇合適的溫度控制設(shè)備，根據(jù)溫度的變化來評估動力電池性能，可以了解動力電池的溫度特性、熱穩(wěn)定性、熱管理能力[5]。

通過循環(huán)壽命檢測，能夠反映出動力電池在多個充放電循環(huán)下的性能衰退狀況。通過對真實工況下新能源汽車的充放電過程進行模仿，并與相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比分析，對其使用壽命及使用年限進行評價。在檢測的過程中，要保證循環(huán)壽命試驗結(jié)果的可靠性，必須對充電和放電的狀態(tài)進行精確的控制，并對檢測的周期數(shù)、能量衰減等參數(shù)進行精確的記錄。

3.3 電池性能檢測技術(shù)

3.3.1 電池容量檢測

電池容量是新能源汽車動力電池性能評估的關(guān)鍵指標，對于電池的續(xù)航能力有著直接影響。在進行檢測時，可以采用恒功率恒流恒壓放電方法，通過多次的充放電循環(huán)來測定電池的總?cè)萘亢脱h(huán)容量情況，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制衰減曲線圖，以此來評估動力電池的儲能能力，預測電池的實際性能[6]。

3.3.2 周期性能檢測

在對新能源汽車進行周期性的性能測試時，要按照一定的深度對其進行充電、放電，直至其容量衰減的標準值達到，從而才能夠?qū)﹄姵氐氖褂脡勖M行有效預測，這對于汽車使用者和維修人員來說都是評估汽車性能的良好參考。

3.3.3 充電性能檢測

對汽車電池的電池性能進行檢測，可以看出蓄電池的使用效率。在測試充電特性時，通過不同的電流對車輛進行恒流充電，并將充電時間與斷開電壓進行詳細的記錄，從而對汽車電池的充電效率與性能進行評估[7]。

3.3.4 放電性能檢測

動力電池的放電性能直接關(guān)系到能量的輸出效率。 因此，放電性能檢測時可以利用不同的電流測量新能源汽車的放電時間和截止電壓情況，了解電池能量輸出能力。

3.3.5 安全性能檢測

確保新能源汽車電池性能的安全性，能夠提高汽車的使用安全性，尤其是在發(fā)生異常時，還能夠保證用戶的使用體驗和安全。在對動力電池進行安全性能檢測時，可以分別選擇超充電、外短路、高溫等異常情況進行檢測，以檢驗電池在極端條件下的穩(wěn)定性能[8]。

3.3.6 儲存性能檢測

對動力電池在各種環(huán)境中放電程度進行測量，可對其儲存性能進行評估，從而了解汽車電池的長期運行狀態(tài)。

3.3.7 溫度性能檢測

溫度特性是影響動力新能源汽車電池工作安全的關(guān)鍵因素，通過記錄不同溫度下的充電、放電特性以及容量特性，能夠了解該動力電池的特定溫度適用范圍。

3.3.8 性能穩(wěn)定性檢測

要想提升新能源汽車的可靠性，就必須保證動力電池能夠長時間保持穩(wěn)定狀態(tài)。目前，還沒有關(guān)于新能源汽車動力電池穩(wěn)定性的具體標準，但可以使用傳統(tǒng)的試驗方法反復進行檢測，以此評估電池的穩(wěn)定性。

3.3.9 材料成分分析和結(jié)構(gòu)檢測

利用X-射線、傅里葉紅外光譜等技術(shù)，對動力電池中的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)進行分析與測試，以此了解動力電池的材料與結(jié)構(gòu)，這對于進一步優(yōu)化汽車動力電池性能具有重要的指導意義。

3.3.10 動力電池的維護

與傳統(tǒng)的汽車不同，新能源汽車需要經(jīng)常充電，才能夠保證正常使用。因此為了能夠提高動力電池的使用性能和壽命，必須對堅持進行科學管理、維護。在使用新能源汽車時，駕駛?cè)藛T要注意電流表數(shù)據(jù)，在剩余電量處于20%-30%時，則可進行充電。如果在使用過程中，等到電量完全消耗完再充電，會導致電池深度放電而縮短電池的使用時間。在充電的過程中也要隨時關(guān)注電量，避免出現(xiàn)電量過高。

在使用新能源汽車時，還要定期對電池的外觀、連接線路、電池管理系統(tǒng)進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況要及時進行處理，確保動力電池性能的穩(wěn)定性和安全性。對于電池表面存在的污垢，要及時進行清潔，以保持電池良好的散熱性能。由于低溫環(huán)境會損害動力電池性能，因此在停放時也要注意氣候溫度，避免長時間停放在過低溫度環(huán)境下。如汽車需長時間停泊，應在停車之前，確認電池有足夠的電量，并定期檢查電瓶的狀態(tài)。如發(fā)現(xiàn)電池出現(xiàn)故障或異常狀況，應立即與專業(yè)的維修員聯(lián)絡(luò)，切勿私自移動電瓶及線路，以免發(fā)生安全事故。

4 結(jié)語

隨著人們對環(huán)境問題的關(guān)注、對可持續(xù)發(fā)展的重視，新能源汽車也遇到了前所未有的發(fā)展機遇，同時也不可避免地存在一些困難。因此，為了能夠確保新能源汽車市場繁榮發(fā)展，為當前的社會經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護做出更大的貢獻，要積極對新能源汽車技術(shù)進行探索。動力電池作為新能源汽車的關(guān)鍵部分，其使用性能將在很大程度上影響著新能源汽車未來的發(fā)展方向。通過深入研究動力電池性能的檢測技術(shù)，可以更好地對新能源汽車的電池性能進行評估，為后續(xù)的電池性能優(yōu)化提供科學的參考依據(jù)，從而實現(xiàn)動力電池更高質(zhì)量發(fā)展，為新能源汽車能夠更有力的支撐。在未來的研究中，也應不斷加強新能源汽車動力電池檢測技術(shù)的重視，探索更多的先進檢測方式和設(shè)備，以提高電池性能檢測的準確性，推動新能源汽車進一步發(fā)展。

參考文獻：

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