电动汽车用蓄电池现状及发展前景简述

随着人们对环境保护与节约能源的关注,电动汽车和混合动力汽车已经越来越引起人们的关注,而两者发展的核心及难点就在于蓄电池技术的发展。本文分类介绍了几种电动汽车用蓄电池的技术状况及发展前景。(在目前混合动力车(HEV)研发热潮中,国内外对纯电动车用动力电池的研发仍未停滞,为便于读者大致了解其它诸多电池的进展现况及其前景,特发表此文以供参考。——编者)     

电动汽车用蓄电池的近况和展望

蓄电池的种类很多,容量范围从0.01～10000Ah,备式备样,五花八门,但普及用于电动汽车还要作很多改进。     

电动汽车用蓄电池横向大比拼

蓄电池是电动汽车的动力源泉。目前，制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池不理想。电动汽车蓄电池的主要性能指标是比能量、比功率和使用寿命等。要使电动汽车能与内燃机汽车相竞争，关键是开发出比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的蓄电池。     

电动汽车蓄电池的进展

概要地介绍了世界主要研究电动汽车的国家在其动力蓄电池领域中近年的研制开发成果,其中铅酸蓄电池、锌-空气蓄电池和聚合物膜燃料电池已取得突破性进展.指出开发电动汽车的关键是研制出优质适用的蓄电池.     

电动汽车用锂离子动力蓄电池标准解析

随着电动汽车产业的迅速发展,电动汽车用动力蓄电池的标准化越来越受到国内外的重视.锂离子动力蓄电池以能其高比能量和长循环寿命被认为是目前动力蓄电池的首选,但其安全性也是人们广泛关注的热点.对国内外针对电动汽车用锂离子动力蓄电池的标准进行了总结分析.     

电动汽车用聚合物锂离子蓄电池充放电性能

对200Ah聚合物锂离子蓄电池单体进行了充放电特性试验和分析,得到了聚合物锂离子蓄电池在不同电流下的电压特性、容量特性、温升特性和内阻特性。试验结果表明:研究的聚合物锂离子蓄电池内阻小,库伦效率高,质量比能量高达190Wh/kg,接近美国先进电池联合会(USABC)长期指标要求的200Wh/kg,在电动汽车上的应用前景广阔。     

纯电动汽车用VRLA蓄电池的研发

根据电动汽车电池的相关要求及特性,参照国内外动力电池的开发经验,开发研制出适合于纯电动汽车的VRLA蓄电池（6-DM-150）。通过对比实验,验证了该种电池用于电动汽车的优异性能．     

电动汽车用LiFePO4/C锂离子蓄电池性能

对最新开发的150AhLiFePO4/C锂离子蓄电池进行了试验测试。分析和评价了其电压特性、容量特性、直流内阻特性、功率特性和温度特性,同时与其他动力电池的性能进行了比较。研究表明,LiFePO4/C锂离子蓄电池在安全性、循环寿命、成本和对环境友好等方面的特点适于电动汽车应用,但综合性能优势尚不明显,尤其是低温性能需要改善,比能量和比功率需要进一步提高。     

混合动力汽车及其蓄电池

文章首先介绍了混合动力汽车(HEV)的定义、结构以及发展混合动力机车的紧迫性。分析了蓄电池在混合动力汽气中的作用和对它的特殊要求。概括了汽车电池的几个发展阶段,并对铅酸电池、镍氢电池和锂电池等的性能作了简单介绍和比较,重点介绍了阀控式密封铅酸蓄电池的发展现状和相关性能。最后结合目前市场情况介绍正在使用的几种混合动力汽车蓄电池。     

混合动力汽车及其蓄电池

文章首先介绍了混合动力汽车(HEV)的定义、结构以及发展混合动力汽车的紧迫性。分析了蓄电池在混合动力汽车中的作用和对它的特殊要求。概括了汽车电池的几个发展阶段,并对铅酸电池、镍氢电池和锂电池等的性能作了简单介绍和比较;重点介绍了阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)的发展现状和相关性能。最后结合目前市场情况介绍正在使用的几种混合动力汽车蓄电池。     

电动汽车用锂电池组均衡控制算法

串联锂电池组充放电时的不均衡,导致电池循环寿命缩短,均衡管理模块已成为电池管理系统的关键组成部分。针对串联电池组不一致性带来的影响,设计了基于超级电容的电池组单体电压均衡模块,该模块采用分组均衡,并将不均衡状态分为3种,分别采用不同的控制方法。仿真和实验结果表明该模块不仅使电池组均衡充放电,而且改进了均衡结构,提高了均衡效率。     

电动汽车电池的现状及发展趋势

电动汽车电池既是发展电动汽车的核心,更是电力工业与汽车行业的关键结合点。结合电动汽车的发展历史概述了车用动力电池的发展情况,重点介绍了3种主要电动汽车电池:铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池的研究现状及当前的应用情况,并从电池化学性能和商业化的电动汽车电池组性能2个角度在技术和经济层面进行了详细的比较分析,最后对当前电动汽车电池的应用前景、未来发展趋势和研发中的新电池技术进行了展望,指出中国电力行业应关注电动汽车电池技术的发展,分析电动汽车充电负荷对电网的影响并及时采取应对措施。     

电动汽车用电池的开发动向

本文综述了主要发达国家电动汽车用电池的发展规划以及目前电动汽车用电池的研制状况。开发电池的容量目标为铅酸电池的5倍。日本重点开发锂电池、Na-S电池和Zn-Br电池。燃料电池等也引起人们的兴趣。     

电动汽车锂离子电池组均衡管理系统设计

介绍了一种电动汽车锂离子电池组均衡管理系统及控制方法。均衡拓扑为双向DC/DC集中式有源无损均衡,利用超级电容器组构成外部能量过渡装置,通过控制双向DC/DC对电池组中的单体电池进行低充高放的均衡。系统以电压、电量均衡为目标,利用电池的充、放电曲线估算使不均衡单体回到组内平均水平所需的时间,通过逐次逼近的方法进行均衡。实验结果说明了系统的有效性和可靠性。该均衡管理系统的均衡效果良好,有利于延长电池组的使用寿命。     

Performance Evaluation of Lithium‐Ion Batteries on Small Electric Bus

We evaluate performance of lithium‐ion batteries on the small electric bus, conducting tests of cell and battery pack using discharge/charge machine. We suggest the test item on distinction between good and bad of a battery. In the discharge/charge cycle tests of cell at environmental temperature (25 °C), the relative capacity was 60% at 10,000 cycles. In the discharge capacity test of battery packs on the small electric bus, the relative capacity maintained more than 90% in progress for approximately 900 days. Finally, based on these results, we analyzed about influence factor on a battery discharge capacity.     

电动汽车动力电池荷电状态估计方法探讨

准确估计电池荷电状态(SOC)是电动汽车电池管理的重要内容,SOC的准确评估对延长电池寿命和提高电动汽车整车性能具有重要意义。各国研究人员对电池SOC估计方法进行大量研究,先后提出了多种估计方法。文中介绍了电池SOC的定义及其主要影响因素,根据电池SOC估计方法的特点,按离线和在线方法对SOC估计方法进行总结和介绍,并比较了各方法的特点及实用效果。最后展望了电池SOC估计方法的两个潜在发展方向,即基于电池模型的非线性滤波方法和具有自学习能力的智能方法,为今后深入研究动力电池SOC估计方法提供借鉴。     

基于SiC的电动汽车用纯电驱动单元研究

电动汽车对加速性和续航里程的要求不断提升,从而对电驱系统功率密度和效率的要求也在不断提升。针对这一需求,分析了SiC半导体材料的优势,提出一种基于SiC的纯电驱动系统方案。分别对SiC基和Si基电驱动单元进行了台架对比测试,测试结果表明SiC基电驱动单元在不增加零件尺寸的前提下,可大幅提高输出功率与效率,进而提升电动汽车的加速性与续航里程。作为一种有效提升电动汽车性能的解决方案,SiC基电驱动单元将是未来高性能电动汽车的重要发展方向。     

电动汽车电机驱动系统故障与失效模式分析

结合传统汽车故障与失效模式的分类方法,将电动汽车电机驱动系统的故障、失效模式进行了分析与总结归类,指出了故障发生的原因和相应的处理措施。基于电动汽车电机驱动系统的特殊性,将故障分为硬性故障和软性故障,提出了一套适合电动汽车电机驱动系统故障诊断与容错的控制策略。