[发明专利]电动汽车动力电池寿命测试装置和方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车动力电池寿命测试装置和方法。其是利用振动台对被测试电动汽车动力电池施加模拟道路行驶时的振动，并利用恒温恒湿室模拟一年四季的温湿度，进而利用充放电设备对被测试电动汽车动力电池进行充放电，模拟道路行驶电流并采集相关数据，记录并推导出所述电池信息，确定被测试的所述电动汽车动力电池的寿命。本发明综合考虑了四季温湿度的变化、充放电工况和充放电深度及振动工况等综合因素，囊括了电动汽车动力电池的各种运行状态，同时，利用材料在极限范围内失效机理不变的特性，拟合了老化外推公式，推导出相应的寿命，因而是比较精确的寿命评估试验模型。其截取了寿命衰退过程中部分阶段，因而大大缩短了试验时间。

技术领域

本发明涉及电动汽车动力电池测试领域，特别涉及一种电动汽车动力电池寿命测试装置和方法。

背景技术

动力电池作为电动汽车的核心部件，其寿命的测试和评估无论对于研发和应用都是十分必要和重要的。如果得知动力电池的使用寿命，预知失效时间，研发部门可以据此设计或修改产品，生产企业可以把握产品质量和使用周期，从而为成本计算和故障修复提供依据。而如果应用道路试验来进行寿命测试，虽然比较接近实际工况，但是时间周期很长，成本高，并不太适应当前工程发展的需要。因此，电动汽车动力电池包寿命要预先估计其寿命模型再进行加速试验获得。

从当前对动力电池加速寿命模型的研究来看，主要存在以下问题。

问题一，只考虑了某一个或少数应力的加速模型，但多个应力之间未考虑相互作用产生的影响因素，难以真实表现电动汽车动力电池的实际复杂工况。

例如，只考虑充放电电流工况的线性拟合模型：

y＝kx+b

其中，k和b为试验待测常数，x为循环次数，y为待测容量，该模型中的工况只考虑了充放电电流。

再如，考虑温度和电应力的寿命模型：

L＝exp[A(E)+B(E)/T]

其中

A(E)＝A₁+A₂E

B(E)＝B₁+B₂E

其中，T为绝对温度，E为电应力，A₁、A₂、B₁、B₂为常数，均由试验数据获得，因为当电应力在某个水平之下时，动力电池的寿命与此电应力的相关性较小，因此这个模型也不能全面反映动力电池的寿命与各应力之间的关系。

问题二，考虑相互影响的多应力加速模型，其求解复杂，假设太多，预测的真实性还有待于进一步验证。

例如，考虑多种应力的PH模型：

其中，λ₀(t)为与时间相关的基本失效函数，为只与各种应力相关而与时间无关的正函数，其中为行向量，为列向量，m为与时间独立的应力变量个数。从中可以看出，求解该模型变得相当复杂，且参数更多。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车动力电池寿命测试装置和方法，在同时考虑多种因素的情况下，简单并快速地测得电动汽车动力电池的寿命。

本发明提供了一种电动汽车动力电池寿命测试装置，包括：

振动台，被测试的电动汽车动力电池固定安装于所述振动台，所述振动台可按照设定频率、加速度和位移进行振动；

恒温恒湿室，所述振动台连同固定安装于其上的电动汽车动力电池共同置于所述恒温恒湿室内，所述恒温恒湿室可按照设定温度和湿度提供恒温恒湿环境；