電池是電動汽車 (EV) 最重要的部件。為了確保電池符合其操作使用的性能規(guī)范，必須進行電氣性能測試。這項測試的難點在于：EV電池是大功率設備，測試EV電池時需要使用合適的功率儀器制定嚴格和精確的測試方案。本文將概述EV電池測試中最關鍵的測試，并介紹一些儀器選項，以幫助實現(xiàn)高效、簡化的解決方案。

EV電池制造過程

最常用的電動汽車電池類型是鋰離子電池，因其能量密度高，并且能量可被快速提取用于車輛加速。電池的性能是決定電動汽車續(xù)航里程的重要因素。

在制造過程中，通過測試電池來獲得最佳性能至關重要。（圖1）展示了鋰離子電池制造過程的各個步驟。制造商將大量鋰離子電池以特定的串并聯(lián)方式進行組合。最后一步需要通過化成和老化來調整電池?；珊屠匣^程涉及對電池充放電以穩(wěn)定內部化學物質。該過程需要以不同的速率重復充電和放電。諸如可編程直流電源和可編程直流電子儀器之類的功率儀器可執(zhí)行必要的測試。

（圖1）鋰離子電池制造過程概覽

EV電池測試方法

電池最關鍵的性能測試是其放電和充電測試。放電時間決定了電池在一定距離內為車輛提供動力的能力。電池的充電時間決定了電池的健康狀態(tài)以及充電速度。

另一項測試是電化學動態(tài)響應，用于測量電池的健康狀態(tài) (SoH)。該測試評估電池的動態(tài)響應。（圖2）展示了滿容量電池與只有70%容量的電池對脈沖的響應比較。

（圖2）電化學動態(tài)響應

可編程直流電子負載滿足EV電池放電的要求。直流電子負載可以不同的速率對電池放電。一種有代表性的放電率是基于電動汽車在穩(wěn)定速度下（通常是在高速公路上行駛時）所消耗的功率水平。該放電率預計約為20至30kW。具有適當容量的電子負載可以汲取由驅動功率/電池電壓表示的可變電流。當電子負載的電壓降至制造商建議的完全放電水平時，電子負載應自行與電池斷開連接。（圖3）說明了電池放電的測試電路。

進行電化學動態(tài)響應測試時，您需要一個可以產生脈沖負載的電子負載。如果選擇具有此功能的負載，就無需結合使用外部電路和負載來形成脈沖。

（圖3）用電子負載為電池放電

可編程直流電源滿足為電池充電的要求。一開始，電源必須使用恒定電流為放電電池充電。當電池電壓達到制造商規(guī)定的充電閾值水平時，電源應切換至恒壓模式。最后，當電池汲取的電流降至電池額定電流的3%以下時，電源應停止提供充電能量并終止充電循環(huán)。

電池制造商建議以0.5C到1C的充電率為鋰離子電池充電。1C的充電率相當于用1A電流充電1小時。EV電池制造商以Wh為單位來評定電池容量。例如，額定功率為1kWh、額定電壓為400V的電池，其Ah額定值相當于1kWh/400V=2.5Ah。因此，該電池的1C充電率是指以2.5A的充電電流充電1小時。0.5C充電率是指以 1.25A電流充電2小時。

（圖4）展示了電池充電電路。由于傳統(tǒng)的單象限電源會被流入電源的電流損壞，因此我們建議使用一個二極管來確保電池不能向電源放電。

（圖4）用電源為EV電池充電

二極管可防止電池電流流入并損壞電源

選用尺寸合適的功率儀器