探討混合電動車MH―Ni電源系統(tǒng)的應(yīng)用
引言
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/179004.htm氫鎳(MH—Ni)電池目前是混合電動車用的主流電池。隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,我國在混合電動車的研制方面取得了較大程度的進(jìn)展,目前混合電動客車正逐步走向市場。針對混合電動車用MH—Ni電源,在選擇和應(yīng)用方面,各家都有一些不同的見解,主要集中在幾個問題上,如SOC的判斷精度、電池的一致性等。根據(jù)我們產(chǎn)品近年來在混合電動車上的實際配套應(yīng)用,積累了一些經(jīng)驗,提出了自己的一些看法,與大家共同探討。
1 混合電動車用電源的選擇
在此主要討論的是對混合電動車用電池容量和功率的選擇,以MH—Ni電池為例,但對其他混合電動車用電池也有一定的參考價值。
1.1 電池容量的選擇
不同的整車設(shè)計,對電池的需求是不同的。目前混合電動車主要有微混合(42V電源系統(tǒng))、全混合等,全混合又包括串聯(lián)型、并聯(lián)型、混聯(lián)型,以及外接充電式(PHEV)等。相對而言,并聯(lián)型對電池容量的要求較低,串聯(lián)型和PHEV要求的容量較高。無論何種形式的電動車,其對電池容量需求的計算方法是大致相同的,即根據(jù)電池的實際運行工況來計算所需要的電池容量。
例如,對于北京工況,其具體制度為:
a:160A放電30s,休息100s;b:40A充電30s,休息100s(循環(huán)17次);c:50A充電30s,190A放電40s(循環(huán)4次);d:休息80s;e:50A充電30s,休息103s(循環(huán)6次)。
從上面的工況循環(huán)可以看出,連續(xù)充電或放電中輸出容量最高的是c步(達(dá)到6.77Ah)。在HEV中MH—Ni電池的正常應(yīng)用SOC范圍為30%~80%(日本豐田Prius車應(yīng)用為40%的容量)。假設(shè)在b步后電池SOC達(dá)到中間狀態(tài)55%SOC,此時電池從55%SOC放電到最低點30%SOC,至少要放出6.77Ah的容量。則所需電池的最低容量為:
6.77Ah/(55%一30%)=27.08Ah在實際選擇過程中,考慮到電池的壽命和應(yīng)用可靠性,一般要有一定的冗余,根據(jù)美國Freedom—CAR混合電動車用電池檢測手冊,冗余可以定為30%。則電池的容量應(yīng)為:
27.08Ahxl30%=35.2Ah即應(yīng)該選用35Ah左右的電池。
車上有其他附屬電器時(如空調(diào)),應(yīng)當(dāng)考慮其相應(yīng)的功耗,再進(jìn)行計算。
1. 2 電池功率的選擇
混合電動車對電池的功率相對要求較高。對電池來說,提高電池的功率相應(yīng)就要提高電池的成本,或重量,或體積。對于整車來說,只要電池的功率能夠滿足應(yīng)用要求即可,不適宜過度追求指標(biāo)。同樣根據(jù)上面的北京工況,選擇電池的容量為35Ah。根據(jù)最惡劣的情況計算所需要的電池功率。c步所要求功率最高,放電電流為190A,持續(xù)時間40s。假設(shè)在30%SOC下需要滿足此要求,電池放電最低電壓不低于0.9V。電池的放電倍率為:
190A/35Ah=5.4C
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