新能源汽車對動力電池有哪些要求?_風聞
daijun211-小鹏汽车电动系统测试资深工程师-新能源汽车+龙珠+让子弹飞2022-06-02 09:13
新能源汽車,對動力電池,其實只有3大要求:能進,能出,能存!
剩下的,全是附加要求,什麼安全要求啊,功率要求啊,密封要求啊,之類的云云。
無非就是給能進,能出,能存加個前提:安全穩定可靠的把電能充進去、放出來、保存住!
好了,稍微展開説一下。
新能源車,和傳統車輛不一樣的地方,最大的,就是動力系統。燃油車,儲存能源的部分,是油箱。提供動力的直接來源,是發動機。發動機可以輸出多大功率,完全不受油箱裏油量多少影響。
電動車,儲存能源的部分,是動力電池。提供動力的直接來源,是電機。但是電機可以輸出多大功率,卻受電池包裏電量的影響,低電量時,電池的輸出功率會受到影響。

所以,根據這些特性~對於電池要求,就比較清晰了:
1,充電
首先是,功能方面的要求,主要包含:可以交流充電,可以直流充電。OK,完事。
然後是,性能方面的要求,這性能方面來説啊,關係就大了去了。怎麼説呢,功能方面的要求吧,可能還僅僅是這功能有或者無,而性能吧,就是對這個功能的有,加上一些限制條件。
也就是説,需要在各種情況下,這個功能,好使不!
或者,換個條件下,這個功能,實現的程度,怎麼樣!
讓人用起來,爽不爽!
主要包含:在不同温度下,是不是能充電?充電的時間要求(倍率)?充電時候的温升?充電時候的損耗多大?不同SOC電量下允許充電的功率是多大?
稍微總結一下,基本上來説,一旦電池的種類和佈置方式固定了,那物理特性已經基本確定的欠款下。對於電池充電時候的約束條件,基本上就是兩個,那就是,温度和電量。
所有,一份優秀的BMS充電功率MAP,就十分重要了!
最後是,充電停止的策略。也就是,安全的要求。怎麼説呢,在充電功能實現的過程中,能啓動充電,就自然要能停止充電。而充電停止的條件,無非也是兩個:
一是正常停止充電,主要包括,人為主動停止,充電截止條件自動停止(達到了滿電避免過充,或者設置的SOC值省電)
二是非正常的停止充電,主要包括,車端出現異常(如檢測到高壓故障,温度故障),樁端停止(功率模塊故障,電網波動等)
所以,這也就要求,BMS有良好的策略,來實現,充電功能可以正常的,啓動,運行,停止。
2,放電
關於放電,要求就……更高了。怎麼説呢,如同前面提到的,車這個東西啊,要跑起來,得提供能量,那麼,放電,就是提供能量的過程……所以,放電,才是電池的第一要務,或者第一要求。
(乾電池不是隻能放,不能充嘛,照樣叫電池~)
所以,如何,在滿足駕駛需求的情況下,把電池裏的電,給安全,穩定的放出來,就是對電池的要求了!
先説説一個東西,幾乎所有人都喜歡在開電動車的時候,來一腳全油門,進行急加速!——那麼,要知道,進行急加速的時候,需要電池做什麼?——對,大功率,大電流的,對外放電!
車輛的加速性能,不僅來自強大的電機,還需要與之匹配的,可以支持這麼大放電功率的電池。
然後,就是,穩定持續的放電能力,在電動車領域,有一個叫30分鐘最高車速的。也就是考研了一下電池持續放電的能力(也是很大,但是比前面説的急加速小一點)
上面基本上説的還是性能的要求,電池放電,要:滿足大功率,持續性。
那麼,再然後,根據上面説的,影響電池性能的兩大因素,電池電量低的時候呢?温度低的時候呢?
誒,這就要保證好,電池在低電量時候的放電能力了,最重要的一點是:**不要過放!**過放了,會給電池造成不可逆的傷害~
另外就是,保證電池,不要過熱!一直放電,電池也會自己發熱的~
所以,優秀的熱管理能力,也是非常重要的。——當然了,充電的時候,也是需要的。
3,儲電
至於儲電嘛,其實可以説的並不算太多,只要電池處在安全穩定的環境裏,温度適宜(通常電池的儲存環境温度要求是-40到60度,不長期超過這個範圍就OK)的情況下,是可以長期儲存的。
物體保持一個穩定狀態,不要去動它,就是最穩妥的儲存方式嘛~
當然了,如果車輛條件允許,偶爾上個電,檢查一下,做做電池均衡(以免長時間放置導致一些單體電池的自放電不均衡而產生壓差導致短板效應拉低電池整體充放電容量)也是可以的嘛~
以上,就是電池應該有的要求
大概,並不完全。
要知道,裏面談到的每一個標黑加粗的部分,都幾乎可以單獨拿出來成為一個長篇大論進行論證或者簡單展開説説的~
充電功能設計,BMS軟件,BMS硬件,BMS標定,熱管理(軟件設計,硬件設計,水路設計),充放電MAP……
每一個領域,都可能是有單獨的工程師來負責,要花好久才能搞定這個領域……
以上,拋個磚,歡迎更多大佬補充,詳細描述