动力电池充放电实验

电动汽车动力电池及电池管理系统充放电实验报告一、实验目的：探究电动汽车动力电池的充放电过程，并了解电动汽车电池管理系统的工作原理。

二、实验原理：1.充电原理：电动汽车动力电池采用直流充电方式，将外部交流电转换成直流电，经过充电控制器将电能传输到电池中，实现对电力的补充。

2.放电原理：电动汽车动力电池在车辆运行时通过电子变流器将电能转换为直流电，供电给电动机运行。

三、实验仪器和材料：1.电动汽车动力电池组2.电池管理系统3.充电设备4.放电设备5.数字万用表6.示波器四、实验步骤：1.充电实验：a.连接充电设备和电动汽车动力电池组，确保接触良好。

b.开始充电，观察充电过程中电流和电压的变化，并记录数据。

c.当电动汽车动力电池组充满电时，停止充电，并记录充电时间。

2.放电实验：a.连接放电设备和电动汽车动力电池组，确保接触良好。

b.开始放电，观察放电过程中电流和电压的变化，并记录数据。

c.当电动汽车动力电池组放电完毕时，停止放电，并记录放电时间。

3.电池管理系统实验：a.连接电池管理系统和电动汽车动力电池组，确保接触良好。

b.检查电池管理系统的参数，并对其进行调整。

c.对电动汽车动力电池组进行充放电实验，并观察电池管理系统的工作情况和数据变化。

五、实验结果分析：根据充放电实验记录的数据，可以计算出电动汽车动力电池的充放电效率，评估电池的性能，并通过观察电池管理系统的工作情况，了解其对电池的保护和管理功能。

六、实验结论：通过电动汽车动力电池及电池管理系统的充放电实验，我们可以更深入地了解动力电池的工作原理和充放电过程，同时也认识到电池管理系统对动力电池的保护和管理的重要性。

此外，实验还可以为后续电动汽车动力电池的改进和研发提供参考数据和支持。

电动汽车能量流研究需要考虑电池充放电效率的影响，然而目前针对不同充放电模式下的充放电效率研究并不充分，实验方法、测试系统与分析结果仍不具备普遍适用性。

因此，本文提出了一种电动汽车充放电效率表征方法和试验方法，并搭建了测试台架系统；在此基础上，针对某款电动汽车动力电池，定量研究了不同充电模式、放电工况下充放电效率的变化规律，从而为整车能量流研究提供了一种有效的动力电池充放电效率测试方法，接下来就为大家详细的讲解一下希望对大家有所帮助。

1 动力电池及其充放电效率动力电池是电动汽车的能量来源，锂离子电池以其高能量密度和功率密度、长循环寿命、低自放电率等优势，成为电动汽车的首选动力电池；其中，磷酸铁锂电池（LiFePO4）和三元锂离子电池（NCA、NMC）等具有更高的安全性能，因此广泛应用于电动汽车领域。

图1 所示为锂离子电池的基本结构与工作原理示意图，其充放电过程是通过Li+在正负极柱之间嵌入和脱出实现的。

2 实验平台和测试方法实验平台结构包含试验箱、电池模拟器、12V 开关电源、冷却循环水机、上位机等试验仪器及设备。

其中，动力电池系统在实验过程中放置于试验箱内，由高压线连接至电池模拟器，通过控制电池模拟器的功率及电流方向，实现动力电池不同模式下的充放电；同时电池充放电数据通过CAN 总线进行通讯，并上传至上位机系统。

实验过程中，电池模拟器及电池管理系统BMS 实时检测动力电池组总电压、单体电压、电池组温度等参数并设置保护措施，从而保证实验过程电池处于安全工作状态。

3 实验及结果分析实验用动力电池系统采用三元电芯作为单体电池，整体模块标称能量为46kwh。

充放电过程中，设置系统总电压、单体电压、温度等参数的安全范围；一旦检测到参数超出上下限安全阈值，将电池模拟器输出电流设置为0，并切断电池模拟器与动力电池系统的连接。

实验过程中，分别采用2.6kw 慢充、6.6kw 定功率充电、快充、1/3C 标准充电（15.3kw）以及1C 充电（46kw）对电池包进行充电，并通过变功率、45kw、6.5kw 、14.9kw 以及28.4kw 等效模拟车辆NEDC 工况、1C 放电、60km/h 等速、90km/h 等速、120km/h 等5 种驾驶工况。

测试项目1.测试项目:循环特性(12℃*10Cycle):测试方式:电池在12±2℃的环境下以0、2C的电流进行充放电循环10次,再将电池在常温下标准充放电一次评价标准:解析结果:负极锂析出状态2.测试项目:电池倍率放电特性测试测试方式:池在室温下:①放电:CC 0、5C-下限电压;②休止10min;③充电CC/CV0、5C-上限电压 0、05C截止④休止5min;⑤放电 CC 0、2C-下线电压;⑥休止10min;⑦调整倍率至0、5C、1C、2C重复③~⑥步骤。

评价标准:放电容量,维持率3.测试项目:电池温度放电特性测试测试方式:电池在室温下以CC/CV 0、5C满充电至上限电压,0、05C截止; 然后分别在25℃、-20℃、-10℃、0℃、60℃的环境下放置2小时后进行0、2C放电至下限电压。

评价标准:放电容量,维持率4.测试项目:60℃/7天储存测试测试方式:将电池厚度测定后在室温下进行标准充电与放电,再进行满充电,接着将电池在60±2℃的环境中储存7天,最后在室温下放置2Hr后进行标准放电,记录储存前后放电容量,试验完成后进行尺寸外观检查。

评价标准:残存容量≥80%,外观无漏液。

参考项[恢复容量≥80%,内阻增加比例≤25%],厚度增加比例≤10%5.测试项目:常温/30天储存测试测试方式:将电池厚度测定后在室温下进行标准充电与放电,再进行满充电,接着将电池在常温的环境中储存30天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电容量,试验完成后进行尺寸、外观检查。

评价标准:残存容量≥90%。

参考项[恢复容量≥95%,内阻增加比例≤25%]6.测试项目:85℃*4H储存测试测试方式:将电池厚度测定后在室温下进行标准充电与放电,再进行满充电,接着将电池在常温的环境中储存30天,最后在室温下放置进行标准放电,记录储存前后放电容量,试验完成后进行尺寸、外观检查。

评价标准:残存容量≥90%。

单体电池pack实验报告1. 引言单体电池pack作为电动汽车储能装置的核心组件之一，对整车性能和安全性具有重要影响。

本实验旨在对单体电池pack的性能进行测试与评估，为进一步优化设计提供依据。

2. 实验目的- 测试单体电池pack的充放电性能；- 评估单体电池pack的能量转换效率；- 研究单体电池pack在不同温度条件下的性能变化。

3. 实验方法3.1 实验仪器与设备- 单体电池pack测试平台：包括测试电路、温度控制系统等；- 数字万用表：用于测量电池的电压、电流等参数；- 温度计：用于测量电池pack表面的温度。

3.2 实验步骤1. 将单体电池pack平稳放置在测试平台上，连接测试电路；2. 设置充电电流为10A，开始对电池pack进行充电，记录充电时间和充电量；3. 断开充电电路，等待电池pack的电压稳定；4. 设置放电电流为5A，开始对电池pack进行放电，记录放电时间和放电量；5. 将单体电池pack放置在不同温度环境中，分别为20、30和40，重复步骤2-4，记录温度对电池pack性能的影响。

4. 实验结果与分析4.1 充放电性能测试结果根据实验步骤中的设置，我们得到了电池pack的充放电性能数据。

以一组实验数据为例，充电时间为2小时，充电量为20Ah，放电时间为1小时，放电量为15Ah。

根据这些数据，我们可以计算出电池pack的能量转化效率为75%（=放电量/充电量）。

4.2 温度对性能的影响对于不同温度条件下的电池pack性能测试，我们得到了如下结果：- 在20环境中，电池pack的充放电性能较为稳定，能量转化效率接近于理论值；- 在30环境中，电池pack的充电速度略有提高，但放电过程中能量转化效率略有下降；- 在40环境中，电池pack的充电速度进一步提高，但放电过程中能量转化效率下降较为明显。

根据以上结果可以看出，环境温度对电池pack的充放电性能和能量转化效率有一定的影响。

xxxxxxxxxxxxxxxxx产品检验实验标准文件编号：版本号：发行日期：编制：审核：审批：一、范围本标准适用于xxxxxxxxxxxxxxxx电动汽车动力蓄电池循环寿命、安全及电性能要求及其试验方法二、规范性引用文件1.GB/T31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》2.GB/T31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》3.GB/T31486-2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》三、内容本标准共分为三篇：电动汽车用动力蓄电池循环寿命标准；电动汽车用动力蓄电池安全标准；电动汽车用动力蓄电池电性能标准第一篇：电动汽车用动力蓄电池循环寿命标准1 范围本标准规定了电动汽车用动力蓄电池的标准循环寿命的要求、试验方法、检验规则和工况循环寿命的试验方法和检验规则。

本标准适用于装在在电动汽车上的动力蓄电池（以下简称蓄电池）2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用时必不可少的。

凡是注日期的应用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》3 术语和定义GB/T231484-2015中界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1单体蓄电池直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子，并被设计成可充电3.2蓄电池模块将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或串并联方式组合，且只有一对正负极输出端子，并作为电源使用的组合体。

3.3蓄电池包通常包括蓄电池模块、蓄电池管理模块（不包含BCU）、蓄电池箱以及相应附件，具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元3.4蓄电池系统一个或一个以上蓄电池包及相应附件（管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等）构成的能量储存装置3.5额定容量室温下完全充电的蓄电池以1I1（A）电流放电，达到终止电压时所放出的容量（Ah）3.6额定能量室温下完全充电的蓄电池以1I1（A）电流放电，达到终止电压时所放出的能量（Wh）3.7初始容量新出厂的动力蓄电池，在室温下，完全充电后，以1I1（A）电流放电至公司规定的放电终止条件时所放出的容量（Ah）。

新能源动力电池实训报告总结一、引言新能源汽车是未来汽车发展的趋势，而动力电池则是新能源汽车的核心部件。

因此，对于学习新能源汽车技术的学生来说，动力电池实训是必不可少的一环。

本报告将介绍本人参加的新能源动力电池实训情况，并总结所学知识和体会。

二、实训内容1. 实训时间和地点本次实训为期一周，地点在学校实验室。

2. 实训内容（1）理论知识学习：包括电化学基础、锂离子电池原理、动力电池组成等。

（2）仪器设备使用：包括万用表、示波器、恒流源等。

（3）动力电池组装：根据要求组装三元锂离子电池。

（4）性能测试：对组装好的三元锂离子电池进行性能测试，包括充放电特性测试和循环寿命测试。

三、所学知识总结1. 了解了三元锂离子电池的组成和工作原理。

三元锂离子电池由正极材料、负极材料、隔膜和电解液组成。

其中正极材料为LiCoO2、LiMn2O4或LiFePO4，负极材料为石墨。

充电时，锂离子从正极材料中脱离，经过电解液和隔膜，到达负极材料中嵌入石墨。

放电时则相反。

2. 学会了动力电池组装的方法。

动力电池组装需要注意安全问题和操作规范。

首先要准确计算正负极材料的比例和数量，并将其混合均匀。

然后将混合好的正负极材料涂覆在铝箔或铜箔上，再将隔膜放置在上面。

最后卷起来并压缩成圆柱形即可。

3. 掌握了动力电池性能测试方法。

动力电池性能测试包括充放电特性测试和循环寿命测试。

充放电特性测试可以通过恒流恒压充放电实验来进行，主要测试参数有容量、能量密度、内阻等。

循环寿命测试则是对动力电池进行多次充放电循环，观察其容量衰减情况。

四、体会与收获通过本次实训，我不仅学到了新能源动力电池的理论知识和实际操作技能，还深刻体会到了安全意识和团队合作精神的重要性。

在实训中，我们需要严格按照操作规范进行，避免发生安全事故。

同时，组装动力电池需要团队合作，互相帮助才能完成任务。

五、结论本次新能源动力电池实训让我对动力电池有了更深入的了解，并掌握了相关的操作技能和测试方法。

测试项目1.测试项目：循环特性(12℃*10Cycle):测试方式：电池在12±2℃的环境下以0.2C的电流进行充放电循环10次，再将电池在常温下标准充放电一次评价标准：解析结果：负极锂析出状态2.测试项目：电池倍率放电特性测试测试方式：池在室温下：①放电：CC 0.5C-下限电压；②休止10min；③充电CC/CV0.5C-上限电压0.05C截止④休止5min；⑤放电CC 0.2C-下线电压；⑥休止10min；⑦调整倍率至0.5C、1C、2C重复③~⑥步骤。

评价标准：放电容量，维持率3.测试项目：电池温度放电特性测试测试方式：电池在室温下以CC/CV 0.5C满充电至上限电压，0.05C截止; 然后分别在25℃、-20℃、-10℃、0℃、60℃的环境下放置2小时后进行0.2C放电至下限电压。

评价标准：放电容量，维持率4.测试项目：60℃/7天储存测试测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在60±2℃的环境中储存7天，最后在室温下放置2Hr后进行标准放电，记录储存前后放电容量，试验完成后进行尺寸外观检查。

评价标准：残存容量≥80%,外观无漏液。

参考项[恢复容量≥80%，内阻增加比例≤25%]，厚度增加比例≤10%5.测试项目：常温/30天储存测试测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在常温的环境中储存30天，最后在室温下放置进行标准放电，记录储存前后放电容量，试验完成后进行尺寸、外观检查。

评价标准：残存容量≥90%。

参考项[恢复容量≥95%，内阻增加比例≤25%]6.测试项目：85℃*4H储存测试测试方式：将电池厚度测定后在室温下进行标准充电和放电，再进行满充电，接着将电池在常温的环境中储存30天，最后在室温下放置进行标准放电，记录储存前后放电容量，试验完成后进行尺寸、外观检查。

评价标准：残存容量≥90%。

动力电池充放电过程详解2018年，新能源汽车领域硝烟四起，长续航成为各家车企竞相争夺国内市场的重型武器。

各大车企都在以超长续航的新款车来招揽需求越来越高端的众多消费者。

2月底,腾势500正式亮相；3月底,吉利正式推出帝豪EV450新款车型；4月初，比亚迪一口气推出秦EV450、e5 450、宋EV400三款新车型，续航均在400公里以上。

但是从技术角度来讲,动力电池才是核心,才是决定电动汽车拥有超长续航能力的关键。

以交流慢充和直流快充两种充电方式为例,正确、合适的使用方式不仅能够最大限度地发挥动力电池的动力，而且可以延长电池的使用寿命。

从知识普及的角度,在动力电池现有能量密度技术水平基础上，有必要让消费者了解动力电池的充放电过程，各电池材料对充放电能力的影响，从而培养正确的使用习惯,延长动力电池的使用寿命，确保电动汽车的持续长久续航。

充放电电子互逃目前，各大电动汽车企业使用的比较盛行的动力电池类型主要有两种，一是磷酸铁锂电池,二是三元锂电池。

然而不论是哪一种电池，其充电的过程大致可以以下四个阶段，即恒流充电阶段、恒压充电阶段、充满阶段、浮充充电阶段.在恒流充电阶段，充电电流保持恒定，充入电量快速增加，电池电压也随之上升。

到了恒压充电阶段，顾名思义，充电电压会保持恒定，虽然充入电量会继续增加，但是电池电压上升缓慢,充电电流也会下降。

到了电池充满阶段，充电电流下降到低于浮充转换电流，充电器充电电压降低到浮充电压。

在浮充充电阶段，充电电压会保持为浮充电压。

锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。

在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示)。

在整个充电过程中,正极上的电子会通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极穿过电解液，穿过隔膜材料，最终到达负极，并在此停留与“驻地”的电子结合在一起，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中.资料显示，作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量也就越高。

动力电池充放电过程详解2018年，新能源汽车领域硝烟四起，长续航成为各家车企竞相争夺国内市场的重型武器。

各大车企都在以超长续航的新款车来招揽需求越来越高端的众多消费者。

2月底，腾势500正式亮相；3月底，吉利正式推出帝豪EV450新款车型；4月初，比亚迪一口气推出秦EV450、e5 450、宋EV400三款新车型，续航均在400公里以上。

但是从技术角度来讲，动力电池才是核心，才是决定电动汽车拥有超长续航能力的关键。

以交流慢充和直流快充两种充电方式为例，正确、合适的使用方式不仅能够最大限度地发挥动力电池的动力，而且可以延长电池的使用寿命。

从知识普及的角度，在动力电池现有能量密度技术水平基础上，有必要让消费者了解动力电池的充放电过程，各电池材料对充放电能力的影响，从而培养正确的使用习惯，延长动力电池的使用寿命，确保电动汽车的持续长久续航。

充放电电子互逃目前，各大电动汽车企业使用的比较盛行的动力电池类型主要有两种，一是磷酸铁锂电池，二是三元锂电池。

然而不论是哪一种电池，其充电的过程大致可以以下四个阶段，即恒流充电阶段、恒压充电阶段、充满阶段、浮充充电阶段。

在恒流充电阶段，充电电流保持恒定，充入电量快速增加，电池电压也随之上升。

到了恒压充电阶段，顾名思义，充电电压会保持恒定，虽然充入电量会继续增加，但是电池电压上升缓慢，充电电流也会下降。

到了电池充满阶段，充电电流下降到低于浮充转换电流，充电器充电电压降低到浮充电压。

在浮充充电阶段，充电电压会保持为浮充电压。

锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。

在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。

在整个充电过程中，正极上的电子会通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极穿过电解液，穿过隔膜材料，最终到达负极，并在此停留与“驻地”的电子结合在一起，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。