自2019年10月10日起，我將在平臺發布《新能源汽車PACK熱流場分析進階16講》。

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在動力電池的仿真過程，電芯不同工況的發熱量是仿真的必不可少的邊界條件。那么如何確定電芯在不同工況下的發熱量，目前行業內主要通過如下3中方法：

A、ARC測試，數據準確，具備測試條件。但測試準確度對比熱容測試的結果準確度依賴性很大，，且標準塊的測試誤差達到5%。因絕熱環境電池溫升較大，測試數據會偏低。

B、Bernardi理論計算數據相對較準確，已比較成熟，但需要實測的數據較多，包括工況數據，OCV數據，DE/DT數據，測試周期較長。

C、RC模型計算，但若可以建立準確的RC模型，就可以實現各種工況的產熱模擬。

如下是采用第一中方式測試50Ah三元電芯的發熱量，測試如下：

1  電池單體發熱量測試方法及要求

l  預處理循環

正式測試開始前，動力電池單體需要先進行預處理循環。預處理循環在25℃環境艙進行，其步驟如下：

①以1C或按照制造商推薦的充電機制充電至制造商規定的充電截止條件；

②靜置30min；

③使用1C或按照制造商推薦的放電機制放電至制造商規定的放電截至條件；

④靜置30min；

⑤重復步驟①至步驟④5次。

如果測試過程中連續兩次的放電容量變化不高于額定5%，則認為測試樣品完成了預處理，否則需要更換測試樣品。

l  電池狀態初始化

電池放入絕熱加速量熱儀之前，在25℃環境倉進行電池狀態初始化：

①   對于放電生熱功率測試，在環境倉內對電池進行標準充電至滿電狀態（100%SOC）；

②   對于充電生熱功率測試，在環境倉內對電池進行標準放電至空電狀態（0%SOC）；

l  電池單體放電過程生熱功率測試

準備3個動力電池單體，并按照如下步驟進行放電過程生熱功率測試：

①  儀器校準和漂移測試：確保儀器已校準。如因環境溫度變化較大或者試驗結果偏差太大，需要對進行儀器重新校準和漂移測試。

②   將試驗樣品與充放電設備進行連接，在試驗樣品的外表面的幾何中心處（如圖1）粘貼溫度傳感器，將連接好的試驗樣品置于加速量熱儀的絕熱倉內鋁制架上，封閉絕熱倉；

 

       

圖1 溫度傳感器位置示意圖

③  試驗樣品按照步驟8.1進行充電預處理循環，按8.2進行電池狀態初始化，開啟設備，保證試驗樣品處于絕熱環境，設置等待時間，并按照步驟7.2.4靜置；

④  設定加速量熱儀參數：設定試驗目標溫度，終止溫度為Tmax1，溫升靈敏度為0.02℃/min，數據采集時間間隔為30s或樣品溫度變化1℃；開啟程序，保證試驗樣品處于絕熱環境；

⑤  絕熱環境中，待試驗樣品和腔體內溫度達到目標溫度，試驗樣品開始以0.1C電流恒流放電；若放電過程中，試驗樣品的表面溫度達到Tmax1，則試驗結束；若放電結束時，試驗樣品的表面溫度未達到Tmax1，繼續以0.1C電流恒流放電至規定的放電截止電壓，停止試驗；

⑥  重復步驟③~⑤，其中，步驟⑤放電電流分別依次為0.1C、0.3C、0.5C、0.7C、1.0C和Imax1；

⑦  記錄放電過程中試驗樣品的表面溫度和溫升速率（℃/min），測試結束后，按照P=Cp mΔT/t分別計算試驗樣品在不同倍率和不同溫度下放電過程的生熱功率P（W）（例如，試驗樣品以0.1C進行恒流放電，溫度由20℃升至25℃計算得到的P，記為20℃溫度下0.1C放電過程的生熱量，將數據記錄結果和數據處理結果填至附錄表A1中。

l  電池單體充電過程生熱功率測試

準備3個動力電池單體，并按照如下步驟進行充電過程生熱功率測試：

①  對試驗樣品的質量進行測量，記作質量m（kg）；

②  將試驗樣品與充放電設備進行連接，在試驗樣品的外表面的幾何中心處（如圖1）粘貼溫度傳感器，將連接好的試驗樣品懸掛于加速量熱儀的絕熱倉內，封閉絕熱倉；

③  試驗樣品按照步驟8.1進行充電預處理循環，按8.2進行電池狀態初始化，開啟設備，保證試驗樣品處于絕熱環境，設置等待時間，并按照步驟7.2.4靜置；

④  設定加速量熱儀參數：設定試驗目標溫度，終止溫度為Tmax2，溫升靈敏度為0.02℃/min，數據采集時間間隔為30s或樣品溫度變化1℃；開啟程序，保證試驗樣品處于絕熱環境；

⑤  絕熱環境中，待試驗樣品和腔體內溫度達到目標溫度，試驗樣品以0.1C電流恒流充電；若充電結束時，試驗樣品的表面溫度達到Tmax2，則試驗結束；若充電結束時，試驗樣品的表面溫度未達到Tmax2，繼續以0.1C恒流充電至規定的充電截止條件，

⑥  重復步驟③~⑤，其中，步驟⑤充電電流分別依次為0.1C、0.3C、0.5C、0.7C、1.0C和Imax2。

⑦   記錄充電過程中試驗樣品的表面溫度和溫升速率（℃/min），測試結束后根據Q=C_p* m*ΔT/t分別計算試驗樣品在不同倍率下充電過程的生熱功率P（W）（例如，試驗樣品以0.1C進行充電，溫度由20℃升至25℃計算得到的P，記為20℃下0.1C充電過程的生熱量，將數據記錄結果和數據處理結果填至附錄表A2中。

l  測試結果：

放電生熱功率試驗結果：按照P=Cp m ΔT/t 計算試驗樣品在1C放電過程的生熱功率5.88W,由于篇幅的原因，電池在充電的發熱功率就詳寫，測試結果6.14W.