EV电池测试方法的发展历程

EV电池市场正朝着更高水平的自动化方向发展，旨在为用户降低复杂性并加快工作流程。随着对更出色电池设计需求的增加，工程师需要自动化解决方案来测试研发、生产和制造后目标。软件在无缝管理数据、满足市场需求以及保证客户成功方面日益重要。电池测试解决方案已从手动测试发展到自动化和新一代电池测试系统。本文介绍了这些方法为适应测试需求变化的发展历程。

^{图1： 电池测试方法的自动化程度和功能复杂性不断提高}

手动测试

如今传统手动电池测试仍在使用中。手动测试电池需要两个独立的测试装置来为同一块电池进行充放电。充电需要将电池连接至直流电源，放电需要将电池连接至物理电阻。此外，如需进行测量，还需要使用如数字万用表、继电器和换能器等多个外部设备，并在源极和负载之间切换。所有这些仪器都必须由用户手动设置、控制（启动/停止）、独立管理和手动记录。

^{图2： 手动电池测试方法使用两个独立装置对电池执行充电和放电操作}

电子直流电源和直流负载

使用电子直流电源和直流负载构建电池测试装置是工程师的常用方法。大多数电力电子实验室都可以使用这些类型的通用测试设备。该方法可通过编程源极和负载中的测试参数实现自动化测试。但是，仍需要分别控制这些仪器，并使用外部设备收集测量数据。

^{图3： 需要单独控制连接至直流电源电池测试装置的直流负载，从而增加了复杂性}

自动化电池测试系统

自动化电池测试系统将电子直流电源和负载集成在单个产品中，并具有先进的内置自动化工具和更完善的测量功能。您可以定制设计这些测试系统，也可以选择商业现成(COTS)选项。这些系统的技术方法、功能和局限性各不相同。

^{图4： 自动化测试系统将直流电源和负载集成在单个产品中}

新一代电池测试系统

现代电池测试系统不断发展，并提供新功能来应对日新月异的技术和业务需求。电池测试技术的主要趋势包括提高电压以加速充电、增宽功率范围、加快响应速度以模拟电动汽车真实条件以及广泛采用更多环境测试。商业方面主要趋势包括降低电池成本、提高锂和替代材料的使用量、缩短设计周期以应对日益激烈的竞争和市场增长，以及由于人才短缺而增加的测试外包。

^{图5： 新一代电池测试系统开放、灵活，可轻松与硬件和软件集成，以控制整个测试环境}

电池测试系统为应对这些趋势，需要更宽的工作范围（特别是电压和功率）、具有可调节和可扩展功率的模块化配置、多层集成安全功能、快速瞬态响应、内置测量以及易于第三方集成。如需选择合适的测试解决方案，关键在于制定一个能够满足当下和未来技术、用户和业务需求的测试计划。测试计划的重要组成部分包括自动化软件、电池充放电测试系统硬件和其他外部设备（例如热室、数据采集、继电器、I/O和辅助负载或源极）。

新一代电池测试解决方案有多种自动化选项，包括多种编程语言和功能强大的测试执行程序，可减少软件开发时间并降低其复杂性。硬件方面，电池充放电测试系统需要先进的硬件性能，以确保获得准确、可扩展和可重复的测试结果。测试系统的电压和电流转换或边沿斜率必须快于待测试电池，以便模拟真实环境。用户可通过灵活且可调节的功率应对未来的功率需求，无需或只需少量投资新基础设施；多层内置安全措施大幅减少了安全隐患。 

电池测试不止涉及电池充放电。用户通常需要灵活地与第三方工具（如软件通信接口、热室或DAQ系统）轻松集成。许多自动化测试系统很难与第三方工具集成，因此测试能力受限并耗费更多时间。电池测试系统连接并控制整个测试环境的能力至关重要。现在，数据改变了企业用户的业务方式，将产品更快推向市场。工程师需要由灵活的电池测试系统和软件自动化工具组成的互联生态系统，以高效测试电池、验证性能及扩大测试规模。 

新一代电池测试系统的优势

• 缩短产品上市时间并提高工程生产率
• 降低资本支出(CapEx)和运营支出(OpEx)
• 消除使用误差并确保测试过程可重复
• 减少安全隐患
• 提供面向未来的解决方案，以满足未来功率需求

下一步：

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