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动力电池使用影响因素及整车控制系统的检测与维修方法

【摘要】:(一)温度对电池的影响电池容量一般都是电池在标准室温25℃时测量的容量。图4.4 磷酸铁锂电池的放电容量与电压的关系图(二)充放电对电池温度的影响充放电对电池温度的影响很大,如果电流过大,电池温度骤然增加;电压下降到截止电压后还在继续放电,对电池造成永久性伤害。因此动力电池组在电动汽车上的应用环境恶劣,不一致性[3]表现程度以及对电池组使用寿命的影响明显。

(一)温度对电池的影响

电池容量一般都是电池在标准室温25℃时测量的容量。当环境温度每升高1℃的时候,电池的容量会相应地增加0.8%;反之,当环境温度降低1℃时,电池容量相应地减少约0.8%。

当环境温度低时,蓄电池内的电解液不扩散,两极活性物质的化学反应速率会变慢。电解液的阻抗增加,电瓶电压下降,蓄电池的容量会随着电池环境温度的下降而减小。如图4.4所示为磷酸锂电池的放电容量与电压的关系。

图4.4 磷酸铁锂电池的放电容量与电压的关系图

(二)充放电对电池温度的影响

充放电对电池温度的影响很大,如果电流过大,电池温度骤然增加;电压下降到截止电压后还在继续放电,对电池造成永久性伤害。磷酸铁锂电池反映热负荷欧姆特性,温度随放电电流的增加而上升,上升越快,达到温度越高,并且放电越大,耗损能量越多,效率越低,如图4.5所示。

图4.5 充放电对电池温度的影响

(三)单体电池不一致性对电池组的影响

电动汽车上的动力电池组,一方面在长期振动环境下工作,随车辆实时功率的需求参与放电工作;另一方面电池组必须耐受电动汽车长期大电流、深放电的使用要求。

因此动力电池组在电动汽车上的应用环境恶劣,不一致性[3]表现程度以及对电池组使用寿命的影响明显。

(四)提高电池一致性的方法

提高电池制造工艺水平,保证电池出厂质量,尤其是初始电压的一致性。同一批次电池出厂前,以电压、内阻及标准容量为标准进行参数相关性分析,筛选相关性良好的电池,以此来保证同批电池的性能尽可能一致。

在电池组使用过程中检测单电池参数,尤其是动、静态情况下(电动汽车停驶或行驶过程中)电压分布情况,掌握电池组中单电池不一致性的发展规律,对极端参数电池及时进行调整或更换,以保证电池组参数不一致性不随使用时间而增大。