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插电式混合动力车电池的试验和充电方法

【摘要】:随着经济发展,社会水平的提高,人们对活动范围和出行的要求也一直在提高,这是社会发展的客观规律。私人轿车的快速增长在满足人们出行需求、带动国民经济发展的同时,也面临着重大的问题和挑战,主要表现在石油资源匮乏,汽车尾气污染和温室气体排放等方面。 在开发替代能源和“清洁”汽车的过程中,多种解决方案都得到了一定程度的发展,目前得到普遍重视和大力发展的是混合动力/电动车技术,其中插电式混合动力车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,简称PHEV)结合了混合动力车和纯电池电动车的各自优点,成为了一个重要的发展分支。 锂离子电池以其高能量密度、高功率密度、寿命长等优点,已经成为包括PHEV在内的各种新型混合动力/纯电动车的首选储能系统。本文以USABC(United States Advanced Battery Consortium)设定的PHEV电池目标为基础,结合国内某款磷酸铁锂电池,以基于USABC的测试方法来分析该款电池的性能指标,包括容量、能量、内阻、功率性能和寿命性能等。利用电池的Rint模型对电量维持状态下的循环试验方法进行了改进。 针对铅酸电池充电速度慢的问题,人们发展了多种新型充电方法。然而,在实际工作中发现,锂离子动力电池几乎都采用传统的“恒流充电至限压,再恒压充电至截至电流”的方法。本文结合试验,介绍了和分析了磷酸铁锂电池充电中所表现出来的特性。在按照动态工况进行的循环寿命试验中,对前800次循环中的典型充电曲线进行了对比,分析了电池在不同荷电状态区域(State Of Charge,SOC)的电压特征和SOC误差范围。提出了通过充电过程中的负载电压值来标定电池荷电状态值SOC的设想,并提出了相应的公差范围。 最后讨论了PHEV对外接充电设施的需要;影响充电速度的各个环节;对外部电网的需求;充电接口的标准化工作情况;以及智能充电的前景。

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