探究基于电池技术的纯电动汽车续航

胡芳芳

摘 要：在当前背景下，环保问题与全球气候问题愈发明显，世界各国也制定了燃油车辆禁售时间表。纯电动汽车是燃油汽车的替代品，其电池关键技术是制约电动汽车发展的主要因素。本文主要研究的是纯电动汽车电池续航问题，以电池技术作为切入点开展讨论与分析，所得结论仅供参考。

关键词：纯电动车;电池续航;电池技术

动力电池为纯电动汽车的“心脏”，是纯电动汽车的主要能源提供部件，电池质量直接影响着汽车的安全与续航能力[1]，本文主要对其开展研究。

1 纯电动汽车电池概述

纯电动汽车电池性能电动汽车动力电池满足纯电动汽车的使用需满足以下要求：1）高能量密度;2）高功率密度;3）使用寿命长;4）充电时间短;5）安全性好;6）维护方便;7）成本低等。

2 基于电池技术的纯电动汽车续航

动力电池性能及参数主要包含：放电功率、内阻、电压、功率密度、能量密度、放电深度、荷电状态等。从电池技术角度去分析讨论纯电动汽车续航，分析如下：

2.1 容量测试

动力电池容量测试主要包括静态容量测试和动态容量测试。静态测试用以评估动力电池是否符合电动汽车对电池装置的需求;动态测试用以评估动力电池能量是否可满足不同工况下的作业需求[2]。

2.2 功率测试

动力电池峰值功率测试以JEVS为主，本方法主要针对纯电动汽车，测试电池在不同放电深度下的开路电压条件下持续30s放电功率能力，如下表1所示。

2.3 续航测试

有关报道中指出为对荷电保持能力进行测定，可采用高温搁置的处理方案，但与常温搁置处理方案相比，并不会對检测结果产生较大影响，可能与电池已经在常温状态下搁置28d后再对荷电状态保持率进行检测计算有关，效果相当。但从实际应用的角度出发，由于耗时较长，因而难以满足动力电池批量化生产的要求。

2.4 电池寿命

现行行规中针对标准循环以及工况循环两种寿命状态下动力电池的使用寿命测定方法进行了明确阐述，以标准循环寿命状态为例，现行行规中认为动力电池需要反复进行500次1C恒流循环充放电处理后，放电容量仍然达到90%初始容量（或者反复进行1000次1C恒流循环充放电处理后，放电容量仍然达到80%初始容量）的情况下方可判定为寿命合格。

3 电池管理

3.1 SOC估算法

目前可用于动力电池SOC值估算的方法类型较多，以开路电压法、安时积分法、负载电压法为主。其中，对于负载电压法估算SOC值而言，需建立检测负载电压水平的关系式，但由于该参数受负载电流的影响巨大，且动力电池无法保证维持在恒流放电状态下，因而并不适用于车辆动力电池的运行工况。

开路电压法的基本原理是引入开路电压-SOC曲线，避免了电池不同运行工况对SOC估算结果所产生的影响。但电池必须通过长时间静止的方式以确保开路电压测量结果的准确性，因而无法满足实时性估算的要求，仅在动力电池充电初期、末期阶段中有适用性。

安时积分法的核心操作思路是以负载电流为对象进行积分，将动力电池使用能量定义为△Q，根据初始状态以及使用能量对当前状态动力电池SOC end进行计算。安时积分法对电池SOC值的估算具有准确性高且实时可靠的优势，但由于SOC值以电池使用能量为依据估算得到，因而估算环节中无法彻底规避电池自放电造成损耗的问题，且累计误差问题也同样存在，需要定期修正以提高估算数据的准确性水平。

3.2 电池安全控制

电池安全模块中的安全控制功能主要可以分为以下几个方面：第一是上电控制。本模块功能价值的核心是隔离高压电路与低压电路，如电池管理系统以及供电系统间的隔离，这对稳定整套管理系统运行状态有至关重要的作用。为了避免上电瞬间因电流瞬时性增大产生损伤，可在硬件模块设计中考虑引入预充电感技术，以提高电池管理系统运行安全性水平;第二是充电控制。本模块涉及到对充电参数的调配，充电，结束控制等相关内容;第三是温度控制。本模块对动力电池在不同工作情况下的温度阈值进行预先设定，并按照一定标准进行分级，作为管理系统下一阶段动作的参考依据;第四是故障报警。本模块的功能根据报警指令可以分为警示性以及禁行性这两类。

4 结束语

综上所述，政府部门提倡大力发展新能源汽车产业，有关动力电池的制造技术也持续更新升级，对提升电池比功率、比容量起到了重要帮助，生产加工成本也不断控制，目前各大汽车厂家纷纷推出量产化纯电动车型随着动力电池电极材料及制造工艺的改进，使得电池参数不断突破。

参考文献：

[1]张恒嘉.基于实证的纯电动汽车性能评估方法和普及可能性研究[D].武汉理工大学，2014，13（21）：10-11.

[2]刘静.新能源汽车发展战略研究[D].上海工程技术大学，2015，36（12）：170-171+173.