胡芳芳

摘 要：在當(dāng)前背景下，環(huán)保問題與全球氣候問題愈發(fā)明顯，世界各國也制定了燃油車輛禁售時間表。純電動汽車是燃油汽車的替代品，其電池關(guān)鍵技術(shù)是制約電動汽車發(fā)展的主要因素。本文主要研究的是純電動汽車電池續(xù)航問題，以電池技術(shù)作為切入點開展討論與分析，所得結(jié)論僅供參考。

關(guān)鍵詞：純電動車;電池續(xù)航;電池技術(shù)

動力電池為純電動汽車的“心臟”，是純電動汽車的主要能源提供部件，電池質(zhì)量直接影響著汽車的安全與續(xù)航能力[1]，本文主要對其開展研究。

1 純電動汽車電池概述

純電動汽車電池性能電動汽車動力電池滿足純電動汽車的使用需滿足以下要求：1）高能量密度;2）高功率密度;3）使用壽命長;4）充電時間短;5）安全性好;6）維護方便;7）成本低等。

2 基于電池技術(shù)的純電動汽車?yán)m(xù)航

動力電池性能及參數(shù)主要包含：放電功率、內(nèi)阻、電壓、功率密度、能量密度、放電深度、荷電狀態(tài)等。從電池技術(shù)角度去分析討論純電動汽車?yán)m(xù)航，分析如下：

2.1 容量測試

動力電池容量測試主要包括靜態(tài)容量測試和動態(tài)容量測試。靜態(tài)測試用以評估動力電池是否符合電動汽車對電池裝置的需求;動態(tài)測試用以評估動力電池能量是否可滿足不同工況下的作業(yè)需求[2]。

2.2 功率測試

動力電池峰值功率測試以JEVS為主，本方法主要針對純電動汽車，測試電池在不同放電深度下的開路電壓條件下持續(xù)30s放電功率能力，如下表1所示。

2.3 續(xù)航測試

有關(guān)報道中指出為對荷電保持能力進行測定，可采用高溫擱置的處理方案，但與常溫擱置處理方案相比，并不會對檢測結(jié)果產(chǎn)生較大影響，可能與電池已經(jīng)在常溫狀態(tài)下擱置28d后再對荷電狀態(tài)保持率進行檢測計算有關(guān)，效果相當(dāng)。但從實際應(yīng)用的角度出發(fā)，由于耗時較長，因而難以滿足動力電池批量化生產(chǎn)的要求。

2.4 電池壽命

現(xiàn)行行規(guī)中針對標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)以及工況循環(huán)兩種壽命狀態(tài)下動力電池的使用壽命測定方法進行了明確闡述，以標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)壽命狀態(tài)為例，現(xiàn)行行規(guī)中認(rèn)為動力電池需要反復(fù)進行500次1C恒流循環(huán)充放電處理后，放電容量仍然達到90%初始容量（或者反復(fù)進行1000次1C恒流循環(huán)充放電處理后，放電容量仍然達到80%初始容量）的情況下方可判定為壽命合格。

3 電池管理

3.1 SOC估算法

目前可用于動力電池SOC值估算的方法類型較多，以開路電壓法、安時積分法、負(fù)載電壓法為主。其中，對于負(fù)載電壓法估算SOC值而言，需建立檢測負(fù)載電壓水平的關(guān)系式，但由于該參數(shù)受負(fù)載電流的影響巨大，且動力電池?zé)o法保證維持在恒流放電狀態(tài)下，因而并不適用于車輛動力電池的運行工況。

開路電壓法的基本原理是引入開路電壓-SOC曲線，避免了電池不同運行工況對SOC估算結(jié)果所產(chǎn)生的影響。但電池必須通過長時間靜止的方式以確保開路電壓測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，因而無法滿足實時性估算的要求，僅在動力電池充電初期、末期階段中有適用性。

安時積分法的核心操作思路是以負(fù)載電流為對象進行積分，將動力電池使用能量定義為△Q，根據(jù)初始狀態(tài)以及使用能量對當(dāng)前狀態(tài)動力電池SOC end進行計算。安時積分法對電池SOC值的估算具有準(zhǔn)確性高且實時可靠的優(yōu)勢，但由于SOC值以電池使用能量為依據(jù)估算得到，因而估算環(huán)節(jié)中無法徹底規(guī)避電池自放電造成損耗的問題，且累計誤差問題也同樣存在，需要定期修正以提高估算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性水平。

3.2 電池安全控制

電池安全模塊中的安全控制功能主要可以分為以下幾個方面：第一是上電控制。本模塊功能價值的核心是隔離高壓電路與低壓電路，如電池管理系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)間的隔離，這對穩(wěn)定整套管理系統(tǒng)運行狀態(tài)有至關(guān)重要的作用。為了避免上電瞬間因電流瞬時性增大產(chǎn)生損傷，可在硬件模塊設(shè)計中考慮引入預(yù)充電感技術(shù)，以提高電池管理系統(tǒng)運行安全性水平;第二是充電控制。本模塊涉及到對充電參數(shù)的調(diào)配，充電，結(jié)束控制等相關(guān)內(nèi)容;第三是溫度控制。本模塊對動力電池在不同工作情況下的溫度閾值進行預(yù)先設(shè)定，并按照一定標(biāo)準(zhǔn)進行分級，作為管理系統(tǒng)下一階段動作的參考依據(jù);第四是故障報警。本模塊的功能根據(jù)報警指令可以分為警示性以及禁行性這兩類。

4 結(jié)束語

綜上所述，政府部門提倡大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，有關(guān)動力電池的制造技術(shù)也持續(xù)更新升級，對提升電池比功率、比容量起到了重要幫助，生產(chǎn)加工成本也不斷控制，目前各大汽車廠家紛紛推出量產(chǎn)化純電動車型隨著動力電池電極材料及制造工藝的改進，使得電池參數(shù)不斷突破。

參考文獻：

[1]張恒嘉.基于實證的純電動汽車性能評估方法和普及可能性研究[D].武漢理工大學(xué)，2014，13（21）：10-11.

[2]劉靜.新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].上海工程技術(shù)大學(xué)，2015，36（12）：170-171+173.