Chroma 17010 600A電池信賴性測試系統(tǒng)

受到極地渦漩減弱的影響近年來寒流頻繁發(fā)生，高緯度的地區(qū)更易出現(xiàn)異常低溫，不少車主因電動(dòng)車無法正常充電而受困，被迫呼叫救援，這都?xì)w因于鋰離子電池在低溫下性能會(huì)大幅衰減所致，要想快速恢復(fù)電池原有的性能就需要使其回溫，倚賴的是電池加熱技術(shù)，為了縮短加熱等待時(shí)間車廠開始尋找更高效率的升溫方法。在眾多的技術(shù)選項(xiàng)中，交流電流加熱技術(shù)電動(dòng)車廠關(guān)注。實(shí)施交流加熱策略時(shí)，如何縮短加熱時(shí)間且避免造成電池劣化是研究重點(diǎn)，若有寬帶率范圍的紋波電流迭加測試設(shè)備，將能協(xié)助工程人員仿真各種加熱頻率與振幅，并縮短可觀的測試時(shí)間。

由于電解質(zhì)在零下溫度離子導(dǎo)電度降低，使鋰離子電池芯內(nèi)阻上升而降低正常的能量及功率輸出/入能力，交流加熱技術(shù)運(yùn)用適當(dāng)頻率的交流電流通過內(nèi)阻使其產(chǎn)生熱量，功率主要由電阻成分及交流電流有效值決定。影響電解液加熱效率的是使用的交流訊號(hào)振幅與頻率，相關(guān)研究指出高頻（~1kHz）訊號(hào)能產(chǎn)生更好的加熱效率且避免衍生電池劣化。

▲圖一、紋波電流加熱策略

交流紋波電流除了來自于交流加熱裝置，實(shí)際上也存在于電池的裝機(jī)環(huán)境，例如電動(dòng)車或儲(chǔ)能電網(wǎng)的電源噪聲(紋波)的干擾，這些來自于充電或能量回收時(shí)所伴隨的紋波電流可能產(chǎn)生過電壓使用和長期電池劣化的問題。尤其在低溫下電池內(nèi)阻升高，充電紋波電流會(huì)造成較高紋波電壓，某些過電壓因?yàn)槌鲭姵毓芾硐到y(tǒng)偵測頻域范圍而躲過偵測 (例如紋波頻率為電池管理系統(tǒng)電壓偵測頻率之倍頻)，可能導(dǎo)致鋰沉積等異常劣化，使電池潛藏安全風(fēng)險(xiǎn)及衰退性能，這時(shí)候需要適當(dāng)?shù)慕档凸ぷ麟妷夯蚴沁x擇紋波過電壓耐受性較好的電池，然而降工作電壓意味著電池可用能量的減少，需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u(píng)估。此外，由于紋波電流會(huì)產(chǎn)生熱以及周期性波動(dòng)，可能有長期的劣化影響，評(píng)估可耐受的紋波電流頻域與大小是另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)。

▲圖二、紋波電流引起的過電壓使用

▲圖三、過電位使鋰在負(fù)極表面沉積

Chroma紋波電流迭加測試系統(tǒng)提供頻率100Hz至20kHz的紋波電流，振幅>150App，直流充放電最大可達(dá)1200A的測試平臺(tái)，并可程序化整合溫箱進(jìn)行多種環(huán)境溫度測試。系統(tǒng)采用獨(dú)立高頻交流測試電源與直流充放電測試設(shè)備組成，此架構(gòu)優(yōu)點(diǎn)為可彈性迭加紋波電流在多種充放電模式(CC , CV, CP, CR, CC-CV, CP-CV, 工況)，適合模擬電力回路狀況或加熱策略的擬真測試，評(píng)價(jià)出紋波電流操作規(guī)格；且由于交流與直流回路獨(dú)立，對(duì)于充放電模式的截止判斷影響較小，有助于循環(huán)壽命比對(duì)。

▲Chroma 17010 600A 2ch系統(tǒng)圖