什么是HPPC测试？

2025-07-07 13:02

锂电解码

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大家好！我是不言，这是我的第156篇原创文章。

今天来聊一聊锂离子电池的HPPC测试。

HPPC（Hybrid Pulse Power Characterization，混合脉冲功率特性）测试是一种用于评估锂离子电池动态性能的关键方法，主要应用于测量电池的直流内阻（DCR）、开路电压（OCV）及功率特性。

1. 测试目的

参数辨识：获取电池在不同SOC（荷电状态）下的欧姆内阻、极化内阻、极化电容等等效电路模型参数。

性能评估：量化电池的脉冲充放电能力，验证其在高倍率工况下的电压响应和热稳定性。

老化分析：监测电池循环或存储后内阻变化，辅助SOH（健康状态）估计。

2. 测试流程HPPC测试的通用步骤

（1）预处理：

电池以恒定电流（如1C）充至满电态（如4.2V），静置1小时。

（2）SOC调整：

按10%间隔调整SOC（如以1C放电至目标SOC点），静置1小时使电压稳定。

（3）脉冲测试：

放电脉冲：高倍率（如1C~3C）恒流放电10秒，记录瞬时电压跌落（用于计算欧姆内阻）。

静置恢复：40秒搁置，观察电压恢复（反映极化过程）。

充电脉冲：反向恒流充电（如0.75C）10秒，记录电压上升。

（4）循环重复：

从100% SOC至10% SOC，逐点测试。

HPPC测试的关键参数

脉冲电流：通常为1C~3C，需覆盖实际应用的高倍率场景（如电动汽车加速/制动）。

静置时间：40秒~1小时，确保电化学平衡。

温度控制：全程在25±0.2℃恒温箱中进行。

3. 数据分析内阻计算

欧姆内阻（Rohm）：

为脉冲开始1秒内的电压突变。

总直流内阻（DCR） ：

含欧姆内阻与极化内阻。

功率能力

峰值功率：基于脉冲末端的电压和电流计算，确保电压不低于截止值（如2.5V）。

4. 应用场景

模型验证：为等效电路模型（ECM）提供参数，提升SOC/SOH估计精度。

安全边界：识别低温/高倍率下内阻陡增点，避免电池过放。

工艺优化：评估电极设计、电解液配方对脉冲性能的影响。

5. 注意事项

SOC间隔：需≤10%以捕捉相变平台（如LFP电池中段SOC内阻变化显著）。

设备要求：高采样率（≥100Hz）电压/电流采集。

温度影响：低温（<-10℃）或高温（>40℃）需单独测试，内阻可能倍增。

HPPC测试是评估电池动态性能的核心方法，通过脉冲充放电流程量化内阻与功率特性。其结果支撑等效电路模型参数辨识、老化状态监测及安全边界设计，实施中需确保SOC间隔精度与温度稳定性。

以上内容均为本人日常工作，交流，阅读文献所得，由于本人能力有限，文中阐述观点难免会有疏漏，欢迎业内同仁积极交流，共同进步！

参考资料：

1.大圆柱锂离子电池直流内阻分解与电化学-力模拟仿真研究，秦钱万

2.动力电池热管理系统设计指南

3.磷酸锰铁锂动力电池的内阻特性研究，康振华

4.用于寒地的电动汽车锂电池荷电状态估计及均衡策略研究，冯飞

原文标题 : 什么是HPPC测试？

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