加速電動車電池測試

一般而言，電池測試旨在驗證電池的安全性、性能和品質。測試對於確保生產品質和安全性，以及確保使用時的正常性能至關重要。此外，驗證新開發的有效性，並確保安全性、性能和可靠性的提升也同樣重要。 

兩大主要領域是性能測試和特性分析。 

效能測試包括例如充放電循環，其中模擬人工老化以觀察電池老化的速度和方式。另一個例子是駕駛循環。對於這些測試，會記錄真實世界的電流或功率需求並將其用作測試輸入。目標是了解新開發的電池在已知條件下的行為，並查看效能是否有提升。 

特性分析著重於電池的參數，包括電阻、阻抗、容量和熱響應測試。這些測試將透過使用不同的激勵訊號並讀取響應來執行。例如，電阻和阻抗。傳統上，激勵訊號是電流訊號，對於電阻測量，直流電流脈衝是最常見的方法。在定義的時間段內，電流脈衝處於活動狀態，並測量電壓響應。根據已知的電流和測量的電壓，可以計算直流內阻。這稱為直流內阻 (DCIR)。阻抗測量可以類似地執行，但使用交流電流而非直流電流。特定頻率的阻抗可以根據所選頻率來確定。如果將固定頻率替換為掃頻，則阻抗測量被視為電化學阻抗頻譜。  

對於電氣測試，以下元件是主要部分：電池測試系統、氣候或溫度箱、量測設備、通訊和 Rest-Bus 模擬、調理單元以及安全設備。 

電池測試系統是一種高效能雙向電源供應器。它確保與所有其他測試元件的通訊，同時處理測試情境和特性分析任務。量測資料會被收集，測試結果會被擷取並準備進行分析。 

電池測試始終在測試箱中進行，以確保安全操作並允許進行熱和氣候測試。測試箱透過安全設備確保安全性，例如冗餘溫度量測、氣體感測器和偵測系統、通風和爆破片、滅火系統、惰化以及機械安全系統。可以輕鬆實現不同的溫度曲線和條件，以驗證在所有條件下的穩健行為，或在極端條件下對電池進行壓力測試。溫度和氣候控制的一個子部分是車載冷卻系統的替代。對於電池組和某些模組，必須存在一個冷卻迴路來取代汽車的冷卻系統。這不僅可以用於靜態操作，還可以編程溫度曲線以模擬不同的情境和測試案例。  

雖然電池測試系統在測試期間會測量電壓和電流，但可能需要額外測量，例如溫度測量、單電池測量、用於通訊和模擬行為的數位和類比輸入輸出通道 (IO)，以及與 BMS 的數位高階通訊。  

從整合的角度來看，電池組和模組是由並聯和串聯的電池單元所組成。因此，測試是在比電池單元高得多的電壓和功率等級下進行。  

 此外，將電池整合到模組和電池組中，增加了需要測試或控制的元件，以實現測試。電池管理系統 (BMS) 透過為測試增加通訊元件而發揮最大作用。所有測試都需要與 BMS 對齊，因此測試系統和 BMS 之間持續的通訊流動。BMS 不僅負責平衡電池以確保均勻充電和放電，還控制輸出接觸器。與 BMS 的通訊應測試和驗證其對某些條件的反應，但透過執行測試確保正常運作也是必要的。一個例子是預充電：在電池組測試開始之前，測試系統和電池的電壓需要匹配。這對於在測試剛開始時，一旦接觸器閉合，限制高平衡電流是必要的。BMS 系統協調此過程。只有當接觸器處的電壓與內部電池電壓匹配時，接觸器才會閉合。 

快速充電是電動車/電動車供電設備 (EV/EVSE) 領域的趨勢之一。電池只是其中一個環節。電池可在特定時間內支援特定電流，這可在效能測試期間進行驗證和測試。如果電流過高且持續時間過長，可能會產生熱效應並造成永久性損壞。透過在充電前對電池進行調節，並透過冷卻控制溫度和熱衝擊，可改善電池在高充電電流下的效能。但一般而言，快速充電對汽車鏈的其他部分更具挑戰性，主要是插頭、電纜和接觸器，因為它們需要針對電流進行最佳化，同時將重量和空間保持在可接受的水平。 

Keysight 提供廣泛的電池測試系統、軟體和服務。這些系統高度靈活，並提供多種內建功能。  

例如，電池測試系統提供內建電化學阻抗頻譜 (EIS) 量測功能。這使得量測無需重新接線和使用不同的測試設備即可執行。它可作為更廣泛測試週期的一部分，並自動執行量測。這節省了時間，可縮短獲得更多、更深入電池行為洞察所需的時間。 

此外，模組和電池組測試系統旨在適應不斷變化的測試需求，具有額外的精細電流和電壓範圍，能夠使用電池組測試系統進行模組測試，並使用模組測試系統進行電池測試。這提高了靈活性，並允許建立多功能且可靠的測試實驗室。 

提供完整的統包解決方案，可確保更快的測試時間。如果需要，Keysight 將負責整個實驗室的規劃和專案管理，包括所有必要的元件。交貨時間和調試將會協調一致，以支援新建電池測試實驗室盡快投入運作。這項服務並非固定不變，可根據專案的個別需求和範圍進行調整。