今天有時間,我來談一下有關之前的純電動車輛電池管理的一些看法。從總體來看,2017年到2018年是中國第一代純電動汽車三元電池使用的過程,對于汽車企業來說,過往存量的車子是需要持續維護的,對于電芯企業來說,這些都是已經迭代過的技術。隨著應用的深入對于電池衰減和電池安全需要有一些考慮。
1)電池的絕對能量和凈能量首先講這個概念的時候,我們在解釋這個問題之前,我們首先來看一下電池能量。按照我們國家的標準《GBT 31484-2015 電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》來說,電池企業提供的電池,在25℃下完全充電的蓄電池以1C電流放電,低于終止電壓時所放出的能量這是額定的能量,單位是Wh。在車輛申報數據的時候,實際是按照這個額定1C的能量來標識的。但是這個實際的能量并不是這么管控的,在電池管理系統里面,是按照容量Ah來管理,按照荷電狀態(SOC)是指電池中按照規定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比,在理論上SOC狀態范圍百分比一般是從0%到100%。考慮到化學電池反應特性:閥值邊界,靜態和動態差異、倍率差異、估值精度差異等,SOC估值需要留出緩沖區間,以確保電池時時刻刻工作在安全區域。因此實際對于客戶來說,真正能用的是一個范圍比如,5%-95%釋放90%的電量。
在這個方面,歐洲的汽車企業按照自己的做法,一般都會給出兩個數據,直接把這個使用區間做了標識。從技術上來看,隨著電池越做越大,處于循環次數的整體考慮,從40-50kWh有一個臨界點,開始往90%以上的范圍擴大。
2)初始和結束 BOL和EOL能量電動汽車也是有老化的,和燃油車一樣,其實未來最終過了XX年XX公里,電池是始終要衰減的。BOL的能量=電池額定能量*SOC窗口EOL的能量=電池額定能量*SOC窗口*電池衰減在這個做法里面,車企所能做的事情,基本上是給出了一個比較長的范圍,然后備注一個電池的70%的容量保持率作為基本的質保條件。或者類似特斯拉這樣不計周期,以電池的安全來兜底。我們現實的問題是,如果類似i3最早期的版本,一共22kwh,BOL早期18.2kWh,隨著電池總的能量折損到70%,也就是15.4kWh,如果再按照這個窗口開,整個可用電量為12.74kWh,這是現實而骨干的問題。這批早期的2013款的電池是被替換的,升級到了42.2kWh的版本。
根據歐洲的仿真數據,3-5年的電池衰減系數在10%左右,8-10年在20%。正常條件下,觸發70%的質保條件是不太能發生的事情。
我在聯合國EVE有關于電動汽車技術GTR方面,對于電池的衰減,展開了一個全方面的技術立法方面的探討,目標是在2021年6月形成一份文檔。核心的目的,是希望讓車企不要給出70%的情況,而是根據實際的年數和里程來給出一個中間過程。預計到這份文件形成,大部分車企會有一個比較合適的衰減系數。
3)有關安全控制和使用平衡的策略其實這個是最為讓人擔心的事情,我們知道美國的兩個企業是通過設置最高電壓或者最高SOC來緩解安全問題的。這個從現實來看,主要是充電控制中,對于SOC估算和校準在小電流下確實使用電壓校準。而從安全統計的角度來看,高SOC狀態容易引發熱失控。當然這里存在兩種做法:
強制在BMS里面設定最高的SOC(通用發布了一個更新,是這么做的,設置到90%)
在中控屏系統里面設定推薦的SOC范圍(最高90%),每次默認跳回來,在長途續航的時候改回來
小結:我個人的看法,其實是電動汽車在發展過程中,從幾十Ah到200甚至是300Ah的替代,我們都看到了電池從30kwh到100kWh的發展,在這個過程中能得到的里程也越來越長。在發展過程階段,過往2-3年的電池放到現在一比,價格又貴能量密度還低。這也是電池往一個電池包發展的必然動力,可以替換和升級,這是用戶切實的需求
原文標題:電池能量安全管控看法
文章出處:【微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
責任編輯:haq
-
電動汽車
+關注
關注
156文章
11950瀏覽量
230579 -
電池
+關注
關注
84文章
10476瀏覽量
129061
原文標題:電池能量安全管控看法
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論