电池与 BMS 验证
面向安全、精度与寿命的电动车与储能测试
概览
面向电芯、模组与电池包的验证流程：SOC/SOH 精度、保护稳定性与工作温区内的热行为。结合循环、内阻表征与安全测试，降低现场失效风险。
行业挑战
动态负载与温度波动下 SOC 漂移
过充/过放保护不稳定
内阻上升与容量衰减
热梯度导致测量误差
电芯不均衡与老化不一致
标准与规范
核心原理
SOC 估算（库仑计数）
SOC(t) = SOC(t₀) + (1/Qₙ) × ∫I(t)dt × η 其中： • Qₙ = 额定容量（Ah） • η = 库仑效率（锂离子约 99.5%） • I > 0 为充电，I < 0 为放电 漂移来源：电流偏置、温度、老化 校正方式：静置后 OCV-SOC 查表 Ref: IEC 62660-1 附录 B
内阻测量
DCIR（脉冲法）： R_DC = ΔV / ΔI（标准规定在 t = 10s 或 18s） ACIR（典型 1kHz）： Z = V_ac / I_ac EIS（电化学阻抗谱）： Z(ω) = R_ohmic + R_ct/(1+jωτ) + Z_Warburg 内阻在 25°C 到 -20°C 可上升 2-3 倍 Ref: IEC 62660-1 §7.4, USABC 规范
产热模型
总发热： P_total = P_irreversible + P_reversible P_irreversible = I² × R_internal（焦耳热） P_reversible = I × T × (∂OCV/∂T)（熵热） 对锂离子：∂OCV/∂T ≈ -0.2 到 +0.5 mV/K（随 SOC 变化） 高倍率下焦耳热占主导 Ref: J. Electrochem. Soc., Bernardi 公式（1985）
保护阈值
典型阈值（电芯级）： • OVP：4.20-4.35V（锂离子），滞回约 50mV • UVP：2.50-3.00V，滞回约 100mV • OCP：1-3C 连续，5-10C 脉冲 • OTP：充电 45-60°C，放电 60-80°C 响应时间：OCP <100ms，OVP/UVP <1s Ref: UL 2580, GB/T 31485
SOH 定义
基于容量的 SOH： SOH_Q = Q_measured / Q_rated × 100% 基于内阻的 SOH： SOH_R = (R_EOL - R_current) / (R_EOL - R_BOL) × 100% 基于功率的 SOH： SOH_P = P_available / P_rated × 100% EOL 判据：通常 SOH_Q 80% 或内阻增加 200% Ref: ISO 12405-4, SAE J2464
典型测试任务
充放电循环
- 容量测试在标准倍率下测量容量 Q
- 效率循环过程的往返能量效率
- 衰减跟踪容量随循环次数与温度变化
- 静置阶段用于 SOC 校正的 OCV 回归
内阻与脉冲测试
- DCIR- SOC在不同 SOC 点测 ΔV/ΔI
- 温度扫描内阻与温度关联
- 脉冲负载阶跃电流下的瞬态电压下陷
- 动态工况驾驶循环仿真以贴近真实使用
BMS 保护
- OVP/UVP触发阈值与恢复行为
- OCP/短路保护速度与锁存行为
- 热保护触发阈值与滞回
- 均衡均衡电流与均衡时间
数据记录
- 电芯电压多通道校准记录
- 电池包电流同步电流采集
- 温度热电偶或 RTD 温度映射
- 事件标记记录保护触发与复位
推荐配置
配件
- 开尔文夹与低阻分流器
- 带粘贴垫的热电偶或 RTD
- 电池安全线束与保险
- 环境箱接口（可选）
软件
- 循环自动化与曲线脚本
- SOC/SOH 建模工具
- 数据可视化与报告模板
我们的服务
测试方案定义
容量、内阻与保护验证的测试曲线
BMS 算法评审
SOC/SOH 模型调参与误差分析
热测试搭建
传感器布置与校准建议
自动化与报告
批量测试与自动记录汇总
