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純電動(dòng)汽車的充電策略

智能汽車電子與軟件 ? 來源:電控知識(shí)搬運(yùn)工 ? 2023-08-08 16:53 ? 次閱讀
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純電動(dòng)汽車在使用過程中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況準(zhǔn)確把握充電時(shí)間,參考平時(shí)使用頻率及行駛里程情況,把握充電頻次,正常行駛時(shí),如果電量表指示紅燈和黃燈亮,就應(yīng)充電;如只剩下紅燈亮,應(yīng)停止運(yùn)行;盡快充電,否則電瓶過度放電會(huì)嚴(yán)重縮短其壽命。充滿電后運(yùn)行時(shí)間較短就充電,充電時(shí)間不宜過長,否則會(huì)形成過度充電,使電瓶發(fā)熱。過度充電、過度放電和充電不足都會(huì)縮短電瓶壽命。一般情況蓄電池平均充電時(shí)間在10小時(shí)左右。充電過程如電瓶溫度超過65℃,應(yīng)停止充電。

純電動(dòng)汽車充電:一種就是常規(guī)的充電方式。這種充電方式是采用恒壓、恒流的傳統(tǒng)充電方式對電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。第二種充電方式是快速充電。這種充電方式是以150到400A的高充電電流在短時(shí)間內(nèi)為蓄電池完成充電。對于純電動(dòng)汽車而言,目前現(xiàn)有的充電方式大致分為兩種,慢充和快充,現(xiàn)分別對這兩種方式進(jìn)行簡單介紹:

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由于快充方式充電速度較快,非常受用戶歡迎,但這種充電方式對電芯設(shè)計(jì)和制程要求較高,需要電池廠商在化學(xué)體匹配,充電策略優(yōu)化等具備很強(qiáng)的實(shí)力,同時(shí)快充樁一次投入成本較高,短時(shí)用電消耗較大,對電網(wǎng)沖擊較大,需要配套一系列的基礎(chǔ)設(shè)施。但不可否認(rèn)的是,新一代高效超級快充充電樁和長壽命動(dòng)力電池技術(shù)的開發(fā),對整個(gè)新能源汽車行業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的,因?yàn)槌潆娝俣鹊奶嵘軌虼蟠筇嵘脩舻捏w驗(yàn),提升用戶的用車效率,減少等待時(shí)間。所以未來安全和高效的快速充電技術(shù),必然是各大主機(jī)廠,電池廠和充電樁生產(chǎn)企業(yè)追逐和競爭的焦點(diǎn)。

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階梯充電是使用了類似階梯狀的電流map對電池進(jìn)行充電,每個(gè)階梯的終點(diǎn)對應(yīng)一個(gè)截止電壓,這種方法對電池的能力進(jìn)行了更加合理的利用,具體分析如下:對于一個(gè)特定化學(xué)體系的電池來說,其能安全快速充電的區(qū)間其實(shí)是固定的,隨著充電SOC的提升,電芯的充電能力是會(huì)隨之降低的,如果此時(shí)能夠靈活的調(diào)整充電倍率,在低SOC區(qū)間,由于其充電能力較強(qiáng),窗口較寬,可以適當(dāng)提升充電倍率,提升充電速度,而在高SOC區(qū)間,電芯的充電能力變?nèi)?,這個(gè)時(shí)候可以適當(dāng)降低充電倍率,原則上保證電池在整個(gè)充電過程中不析鋰。這樣就通過找到不同SOC區(qū)間不析鋰的最大充電能力,同時(shí)結(jié)合快充總時(shí)間的要求,優(yōu)化得到一系列的快充策略,之后再通過實(shí)際充放電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電池的循環(huán)性能,進(jìn)而找到最優(yōu)的充電策略。故相比于相比恒流恒壓法,階梯充電更加有利于提升電池的壽命。

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不同快充策略充電時(shí)間對比[3]

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不同快充策略電芯界面對比[3]

脈沖充電是通過先施加一個(gè)瞬時(shí)的大電流對電池進(jìn)行充電,之后電流降為0,靜置很短的時(shí)間后,再施加一個(gè)瞬時(shí)放電,通過交替瞬時(shí)大電流充電—靜置—瞬時(shí)大電流放電的過程,達(dá)到對電池快速充電的目的。之所以這種方法能夠安全的快速充電,是因?yàn)橥ㄟ^瞬時(shí)的靜置和放電,降低了由于瞬時(shí)大倍率充電所帶來的濃差極化,避免電池快速到達(dá)充電截止電壓而導(dǎo)致充電容量偏低的問題[2]。脈沖充電技術(shù)目前在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用沒有階梯充電廣泛,這可能因?yàn)槊}沖瞬時(shí)的大電流需要較高的電網(wǎng)負(fù)荷,同時(shí)也需要現(xiàn)有的充電樁不僅能對電池進(jìn)行充電,還要能實(shí)現(xiàn)放電的功能,這些對目前現(xiàn)有的充電技術(shù)和設(shè)施都是不小的挑戰(zhàn)。

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原文標(biāo)題:純電動(dòng)汽車的充電策略

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