JEVS D713-2003 脉冲功率密度测试使用自动化电池循环测试仪，在设定的放电深度状态下施加受控的 10 秒电流脉冲，然后根据电池的电压响应确定最大充电和放电功率。 脉冲之间间隔 3,600 秒的静置期，以便系统能够在可重复的条件下评估动态功率能力。自动化测试系统在整个序列中控制电流、时间、静置期、电压限制和数据记录。
该测试将短电流脉冲结束时测得的电压响应转换为电压-电流曲线。指定的充电和放电电压限制随后决定了允许的脉冲电流和相应的峰值功率。
自动化测试的运作方式
建立测试状态
在脉冲序列开始之前，电池被调整到目标放电深度 (DOD) 状态。自动化系统必须始终如一地保持该状态，以便比较不同电芯、模组或测试条件下的结果。
每次脉冲后，电池静置 3,600 秒（即一小时）。此编程的静置期将各项测量值隔开，并建立了测试可重复的操作节律。
施加恒流脉冲
每个脉冲持续 10 秒，并使用恒定电流。电池循环测试仪根据预设的 C 倍率递增序列改变电流水平。
一个典型的序列如下：
0C, -1C, 0C, +1C, 0C, -2C, 0C, +2C, -3C, +3C, ...
按照既定惯例，正电流表示放电，负电流表示充电。自动化系统施加每个脉冲，返回到所需的静置条件，并进行下一个预设的电流水平测试。
记录脉冲结束时的电压
对于每一个 10 秒的脉冲，系统都会记录脉冲结束时的端电压 U，并将其与所施加的电流 I 相关联。这些成对的测量值用于构建电压-电流关系。
脉冲结束时的测量捕获了电池在规定脉冲持续时间后的电压响应，使得结果在不同测试运行中保持一致。
功率能力如何计算
构建电压-电流曲线
将记录的电压值与相应的电流值绘制成图。所得关系被视为线性电压-电流曲线，用于确定在指定电压边界下的电流限制。
这种方法将电池的短时电流能力与定义可接受操作的电压限制联系起来。
确定最大放电电流
最低允许放电电压 U_min 被用作放电约束。电压-电流曲线达到此限制的点即确定了最大脉冲放电电流 I_max^dis。
相应的峰值放电功率计算公式为：
[ P_{\text{max}}^{\text{dis}} = U_{\text{min}} \times I_{\text{max}}^{\text{dis}} ]
确定最大充电电流
最高允许充电电压 U_max 被用作充电约束。电压-电流曲线在该边界处确定了最大脉冲充电电流 I_max^chr。
相应的峰值充电功率计算公式为：
[ P_{\text{max}}^{\text{chr}} = U_{\text{max}} \times I_{\text{max}}^{\text{chr}} ]
当充电电流以负号表示时，在报告功率作为正向能力值时，计算应使用充电电流的绝对值。
自动化系统必须控制的内容
电流和时间
循环测试仪控制精确的电流水平，并保持每个 10 秒的脉冲。它还强制执行测量之间的一小时静置间隔。
这些时间和电流控制对于可重复性至关重要，因为脉冲持续时间和恢复期都会影响测得的电压响应。
电压安全限制
测试配置包括最低放电电压 U_min 和最高充电电压 U_max。这些限制定义了用于计算允许脉冲电流的操作边界，同时也作为测试期间的关键保护约束。
如果电池在预定测试序列完成前达到禁止状态，自动化系统应停止或阻止脉冲。
数据采集
系统至少会记录施加的电流以及每个脉冲结束时的端电压。它还必须将每次测量与相关的电流步长和 DOD 测试状态关联起来，以便准确重建电压-电流曲线。
自动化记录支持后续对充电和放电功率密度的计算。
理解权衡因素
短脉冲测量动态能力
10 秒脉冲评估的是短时功率性能，而非持续的能量输送或连续功率能力。在此测试中表现良好的电池在更长的放电或充电期间可能仍有不同的限制。
静置期增加了测试时长
3,600 秒的静置间隔提高了测量的一致性，但也使整个序列变得漫长。因此，自动化非常重要，因为测试需要在较长时间内进行精确执行，且尽量减少人工干预。
结果取决于电压和电流惯例
必须一致地配置和记录符号惯例。将正向放电电流与正向充电电流混淆可能会颠倒对脉冲序列的解释，或导致错误的充电功率计算。
电压限制决定了报告结果
计算出的峰值功率受 U_min 和 U_max 的约束。改变这些限制会改变允许的电流，从而改变报告的功率能力，即使电池本身的响应并未改变。
为您的目标做出正确的选择
当自动化测试系统被配置为电流脉冲、静置期、电压约束和脉冲结束测量的一系列受控序列时，该标准最为有用。
- 如果您的主要重点是可重复的基准测试： 使用固定的 10 秒脉冲、3,600 秒静置、目标 DOD 状态和记录在案的 C 倍率序列来编程循环测试仪。
- 如果您的主要重点是放电功率能力： 使用电压-电流曲线的放电部分，在
U_min下确定I_max^dis，然后计算P_max^dis。 - 如果您的主要重点是充电功率能力： 使用曲线的充电部分，在
U_max下确定I_max^chr，并使用适当的电流绝对值惯例。 - 如果您的主要重点是测试数据的完整性： 记录每一步的电流和脉冲结束时的端电压，以及相关的 DOD 状态和测试条件。
- 如果您的主要重点是操作安全： 配置自动化系统，在整个脉冲序列中强制执行既定的充电和放电电压限制。
通过正确的自动化，JEVS D713-2003 提供了一种可重复的方法，将短脉冲电压响应转化为可比较的充电和放电功率密度指标。
总结表：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1. 设置 DOD | 将电池调整至目标放电深度状态。 |
| 2. 施加脉冲 | 施加 10 秒恒流脉冲。 |
| 3. 记录电压 | 测量脉冲结束时的电压。 |
| 4. 静置 | 静置 3,600 秒。 |
| 5. 重复 | 使用不同的电流水平重复上述步骤。 |
| 6. 绘制 V-I 曲线 | 根据测量值创建电压-电流曲线。 |
| 7. 确定限制 | 找出 U_min 和 U_max 下的电流。 |
| 8. 计算功率 | P_max = U_limit * I_max。 |
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