HPPC测试应用案例：功率性能测试及研究！

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HPPC的特性分析是整车控制策略基础，其测试目的之一也是根据放电、搁置、脉冲充放电的电压特性曲线，得出阻抗R与荷电状态SOC的函数关系。

测试20Ah电动汽车用高功率磷酸铁锂电池，用HPPC测试脉冲功率能力，每10%DOD为间隔，Ireg/Idis=0.75的电流比例对电池进行10s交替充电或放电，低电流脉冲电压曲线如图1(a)所示，并计算功率能力和极化电阻率ASI(ASI=△U/△I×活性电极面积)，经实验数据分析，图1(b)表示电池放电至80%DOD时ASI才显著增大，表明电池有良好的脉冲功率能力，结合图1(c)可以得出电池10%～70%DOD范围内显示了电池优良的脉冲充放电能力，从而判断出该电池满足EV车使用需要。

图1 低电流脉冲电压性能曲线(a)、不同DOD状态下脉冲ASI曲线(b)、不同DOD状态下的比功率曲线(c)

刘莎等对自制17Ah高功率锂离子动力电池的脉冲功率特性进行了研究[1]，采用国内某城市简化工况和HPPC充放电脉冲方法，考察50%SOC下的电池循环过程中的脉冲功率及能效，循环过程中的功率衰减规律结果如图2，随循环次数增多，容量功率呈下降趋势，初期衰减较后期明显，容量功率衰减原因主要为内阻变化，而内阻增加的反应机理可能有所不同。

图2 循环中放电和充电功率及功率保持率

李方等[2]研究HEV用镍氢电池输出功率的测试方法，比较了HPPC多段脉冲放电和恒功率测试方法，电池峰值输出功率与通过恒功率放电方法结果比较一致，但是恒功率放电对测试设备要求更高，且对放电电流限制大，对电池会造成损伤。

赵淑红等[3]比较了日本JEVS和美国FreedomCAR项目中的HPPC测试方法，因内阻计算方式不一，所得功率密度差异较大，JEVS中的方法可避免单一电流造成的结果偏差，却忽略了高倍率充放电功率能量变化，JEVS的典型测试程序如图3。HPPC方法兼顾了中低倍率及高倍率电流的电压特性，但用一个电流测试功率能力也会出现单一电流造成偏差的问题。

图3 JEVS典型测试程序

参考：谢乐琼等. "动力电池重要测试方法:混合脉冲功率特性测试." 电池工业 5(2018):8.

[1]刘莎，卢世刚，庞静．锂离子动力电池脉冲功率特性的研究[J]．电源技术，2009．4，33(4)４:276-279．

[2]李方，杨毅夫，杨丽华．HEV用蓄电池输出功率的测试方法研究[J]．电源技术，2009．33(3):210-212．

[3]赵淑红，吴峰，王子冬，等．动力电池功率密度性能测试评价方法比较研究[J]．兵工学报，2009，30(6):764-768．