开发用于估算NEC锂电池起动电池测试结果的测量和分析系统

本文的意图是供给一个有用的丈量和剖析体系，用于进行铅酸发动电池的测验时刻。为了完成这一方针，遵循了两个主要方针。首要，规划一个丈量体系来履行一切电气测验，然后开发一个预算算法，用于主动剖析和陈述程序。一切丈量参数都在开发的用户界面进步行监控并保存在数据库中。为此，开发了一个依据NI LabVIEW™的用户界面。依据不同电池容量的测验成果剖析，依据EN-50342-1:2015规范，每个测验都得到了主动评估陈述。经过这种方式，测验成果的陈述程序是经过给定的数据收集设备和测验剖析体系进行的。依据规范中指出的测验类型，测验成果的估量精度在90%到98%之间。因而，在规范中给出的测验继续时刻内，节省了57%到84%的时刻。

介绍

任何试图削减CO2排放，尤其是在轿车行业中的尽力，都起着至关重要的效果。削减平均CO2排放是具有法律义务的。130克CO2/公里的方针在2012年至2015年间逐步实施。从2021年起，一切制作商的新注册轿车的平均排放量有必要到达90克CO2/公里。轿车和子公司行业的制作商有必要符合这一转型进程，以坚持其可继续性和竞争力。在轿车行业内部，这一进程的影响表现为对轿车电池电功用的 augmentation 要求。
电池被广泛用于轿车、发电厂、火车、叉车和升降车辆等交通工具中作为能源。跟着技能的开展，新一代传统和微混合动力轿车的电能消耗正在增加。因而，这种车辆中运用高循环寿数电池是不可避免的。对电池进行的电气功用测验对于预算电池的生命周期非常重要。特别是，当比较具有不同规划的电池的电气测验成果时，存在明显的困难。
轿车领域运用的电池的电气功用测验是依据EN-50342-1:2015规范的条款定义的。此外，OEM（原始设备制作商）客户明显确认了不同的电气规范。电气电池测验的成功和轨迹是依据整流器定时供给的电流、电压和温度等参数的剖析和解说来确认的。然而，现在的流程需求更多的时刻和经验丰富的测验人员。并且，测验成果的解说可能会因人而异。
在文献中，有各种各样的电气模型、剖析体系和电池办理体系，用于预算由不同电池技能制作的电池的荷电状况、健康状况、冷发动安培数和有用容量。电池模型一般分为四类：电化学模型、统计模型、剖析模型和电气等效电路模型。电化学模型是依据电池的化学结构规划的。统计模型则依赖于从数据样本会集生成有意义的结构，而不是从根本物理数据和规律中推导参数来树立模型。将电池建模为等效电路供给了适当不错的成果。当运用这种类型的模型时，经过模型进行的数学核算变得更简单。在建模铅酸电池时，一般运用Thevenin电池模型。经过将电池的一些其他参数（如自放电、温度和内阻改变）归入该电池模型，能够规划出线性电池模型。在将这些非线性参数归入模型后，能够对电池的电化学行为进行建模[1]。有一些相关的研讨文献包含Thevenin电池模型在核算机中运用的电池生命周期预算[2]，分数阶模型用于内阻预算，以确认依据铅酸电池内阻改变的冷裂amp数[3]。经过运用电池的电压和温度数据来核算电池的荷电损失并预算电池的荷电状况 [4]，经过阻抗光谱法进行荷电状况预算以确认电池的健康状况、荷电状况和冷裂安培数 [5]，在预算电池寿数时，电池电阻对腐蚀、温度和充电条件的影响 [6]，用于电信领域中铅酸电池寿数状况预算和在线监测的丈量体系 [7]，依据铅酸电池在可再生能源和自主电源中不同作业条件下的寿数预算 [8]。经过各种老化曲线和循环测验来预算用于具有发动-停止和再生制动功用的车辆中的铅酸电池的生命周期，以确认其预期功用[9]；预算轿车中运用的铅酸电池因老化而产生的容量损失[10]；对具有高动态充电接受度的阀控式铅酸（VRLA）电池进行功用丈量[11]。
到现在为止，还没有遇到一个用户友爱、易于运用和陈述的数据收集和剖析体系，特别是在电池公司的电气功用试验室测验基础设施中。循环测验在电池电气测验规范中是可用且适用的，可能需求数月时刻。得益于开发的体系，能够在整个测验期间在线监控电池的电气功用，从测验开端到完毕。因而，能够提早辨认规划中的缺点，并在产品开发进程中轻松采纳办法。此外，能够运用开发的剖析算法比较属于不同规划的丈量成果，并在短时刻内确认适宜的 Design。因而，开发新产品的进程将变得更快。同时，确认最佳规划所需的时刻和作业量将削减。此外，新产品的开发成本将下降，并确保效率。因为对客户响应的加快，还能够在商场中供给竞争力的优势。
本研讨旨在开发一个用于轿车领域的铅酸起动电池的主动测验、剖析和陈述体系。经过该丈量体系，对电池进行电气测验所供给的一切成果都由所开发的算法进行剖析，并主动生成测验陈述。丈量体系的试验设备配置了国家仪器（NI）的数据收集设备。依据EN-50342-1:2015规范的测验成果在NI LabVIEW™程序规划的用户界面进步行在线监控。因而，陈述程序及其用户解说将变得更简单。此外，经过该体系能够防止充电、放电、容量等数据的紊乱。在电气测验功用试验室对每一种类型的电池进行测验。