動力電池組綜合測試系統(tǒng)是一款能夠模擬電動汽車運(yùn)行的各種工況，對動力電池組進(jìn)行電池性能綜合測試的系統(tǒng)，通過測試數(shù)據(jù)幫助動力電池生產(chǎn)企業(yè)分析出每個單體電池的優(yōu)劣狀況，為動力電池的生產(chǎn)、應(yīng)用及研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)。可廣泛用于鋰電池生產(chǎn)企業(yè)、電動汽車生產(chǎn)企業(yè)、充電站、儲能電站、蓄電池檢測機(jī)構(gòu)、電池研究機(jī)構(gòu)等采用不同國家、行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對1000V以下由2V、3.2V、3.5V、6V、12V等系列電池組成的電池組的電氣性能進(jìn)行綜合測試。動力電池組綜合測試系統(tǒng)屬于新能源、高效節(jié)能環(huán)保行業(yè)。目前，新能源主要倡導(dǎo)推動利用風(fēng)力、電力、太陽能動力代替燃油啟動設(shè)備，因此，電池制造、改良、測量、管理相關(guān)行業(yè)成為新能源重點(diǎn)支持行業(yè)之一，其重點(diǎn)應(yīng)用于動力汽車的蓄電池充放電和優(yōu)化。電動汽車普及的前提在于充電和電池檢測、維修設(shè)施的完備。

目前鉛酸電池由于比能量及比功率均較低,已經(jīng)淘汰，在汽車上常用的動力蓄電池主要有鎳氫電池和鋰離子電池等。鎳氫電池屬于堿性電池,具有不易老化,無需預(yù)充電以及低溫放電特性較好等優(yōu)點(diǎn)。動力系統(tǒng)都是燃料電池和鎳氫電池集成的，鎳氫在高溫環(huán)境下,電池電荷量會急劇下降,并且具有記憶效應(yīng)和充電發(fā)熱等方面的問題。在燃料電池混合動力系統(tǒng)中鎳氫電池SOC應(yīng)保持在40%-60%之間,充放電電流應(yīng)處于160-240 A的范圍,溫度應(yīng)維持在常溫附近,以確保系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性。

鋰離子電池具有體積小,都采用鋰離子電池作為燃料電池汽車的輔助能源系統(tǒng)。離子電池的能量密度是鎳氫電池的1.5-3倍。其單體電池的平均電壓為3.2V,相當(dāng)于3個鎳鋅或鎳氫電池串接起來的電壓值,因而能夠減少電池組合體的數(shù)量,降低單體電池電壓差所造成的電池故障發(fā)生概率,從而提高了電池組的使用壽命。

對燃料電池汽車中的燃料電池系統(tǒng)建模的方法又可分為兩種,一種是在電化學(xué)、工程熱力學(xué)、流體力學(xué)等理論基礎(chǔ)上,建立比較復(fù)雜的一維或多維物理模型。這種模型可根據(jù)不同燃料電池的結(jié)構(gòu)參數(shù)建立相應(yīng)模型,分析壓力、溫度、濕度、流量、催化劑、管道結(jié)構(gòu)等多方面因素對燃料電池工作的影響。但這種模型復(fù)雜不直觀,且運(yùn)算速度慢。另一種則采用較簡單的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒⒔Y(jié)合相應(yīng)的商業(yè)軟件,這種方法具有直觀快速的特點(diǎn),但該模型只能針對特定的燃料電池系統(tǒng),其建立需依靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

超級電容器是一種新型儲能元件,它既像靜電電容一樣具有很高的放電功率,又像電池一樣具有很大的電荷儲存能力，由于其放電特性與靜電電容更為接近,所以仍然稱之為“電容”。

如果僅采用超級電容作為輔助能源還存在諸多不足之處,如:電動汽車長時間停機(jī)后再次啟動,由于超級電容的自放電效應(yīng),在燃料電池的能量輸出尚未穩(wěn)定時車載輔助系統(tǒng)的供電將無法保障[5]。況且超級電容能量密度很低,若要達(dá)到一定的能量儲備能力其設(shè)備體積勢必加大。當(dāng)前超級電容都是與其他動力電池一起購車輔助電源系統(tǒng),在燃料電池汽車上使用的[4,25,26]。為了克服精確的描述超級電容的特性,可以采用阻抗法進(jìn)行建模代替簡單RC回路模型[23]。超級電容當(dāng)前SOC主要基于超級電容的輸出電壓: