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更新時間：2024-04-15 
瀏覽次數：1415受到極地渦漩減弱的影響近年來寒流頻繁發生，高緯度的地區更易出現異常低溫，不少車主因電動車無法正常充電而受困，被迫呼叫救援，這都歸因于鋰離子電池在低溫下性能會大幅衰減所致，要想快速恢復電池原有的性能就需要使其回溫，倚賴的是電池加熱技術，為了縮短加熱等待時間車廠開始尋找更高效率的升溫方法。在眾多的技術選項中，交流電流加熱技術電動車廠關注。實施交流加熱策略時，如何縮短加熱時間且避免造成電池劣化是研究重點，若有寬帶率范圍的紋波電流迭加測試設備，將能協助工程人員仿真各種加熱頻率與振幅，并縮短可觀的測試時間。
由于電解質在零下溫度離子導電度降低，使鋰離子電池芯內阻上升而降低正常的能量及功率輸出/入能力，交流加熱技術運用適當頻率的交流電流通過內阻使其產生熱量，功率主要由電阻成分及交流電流有效值決定。影響電解液加熱效率的是使用的交流訊號振幅與頻率，相關研究指出高頻（~1kHz）訊號能產生更好的加熱效率且避免衍生電池劣化。
▲圖一、紋波電流加熱策略
交流紋波電流除了來自于交流加熱裝置，實際上也存在于電池的裝機環境，例如電動車或儲能電網的電源噪聲(紋波)的干擾，這些來自于充電或能量回收時所伴隨的紋波電流可能產生過電壓使用和長期電池劣化的問題。尤其在低溫下電池內阻升高，充電紋波電流會造成較高紋波電壓，某些過電壓因為超出電池管理系統偵測頻域范圍而躲過偵測 (例如紋波頻率為電池管理系統電壓偵測頻率之倍頻)，可能導致鋰沉積等異常劣化，使電池潛藏安全風險及衰退性能，這時候需要適當的降低工作電壓或是選擇紋波過電壓耐受性較好的電池，然而降工作電壓意味著電池可用能量的減少，需要更嚴謹的評估。此外，由于紋波電流會產生熱以及周期性波動，可能有長期的劣化影響，評估可耐受的紋波電流頻域與大小是另一項實驗重點。
▲Simulate PCS behavior to verify BSS
▲圖二、紋波電流引起的過電壓使用
▲Simulate PCS behavior to verify BSS
▲圖三、過電位使鋰在負極表面沉積
Chroma紋波電流迭加測試系統提供頻率100Hz至20kHz的紋波電流，振幅>150App，直流充放電最大可達1200A的測試平臺，并可程序化整合溫箱進行多種環境溫度測試。系統采用獨立高頻交流測試電源與直流充放電測試設備組成，此架構優點為可彈性迭加紋波電流在多種充放電模式(CC , CV, CP, CR, CC-CV, CP-CV, 工況)，適合模擬電力回路狀況或加熱策略的擬真測試，評價出紋波電流操作規格；且由于交流與直流回路獨立，對于充放電模式的截止判斷影響較小，有助于循環壽命比對。
▲Chroma 17010 600A 2ch系統圖
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