基于產業化電動車充電方法的應用研究

葉昌森

（安徽江淮汽車集團股份有限公司 新能源商用車研究所，安徽 合肥 230601）

引言

產業化的純電動車一般配備慢充和快充兩種模式，本文研究的慢充模式下長壽命充電模式，可有效延長電池的使用壽命。

隨著一年四季季節溫度的變化，純電動車的動力電池總成溫度也隨之變化。夏季溫度高，若充電電流過大，電池系統溫升過高，使用壽命衰減迅速，且存在安全風險；冬季溫度低，充電電流過小，充電時間延長，影響顧客使用。本文研究的快充充電方法綜合電池溫度、電池單體電壓兩者因素，可較好的兼容充電時長、使用壽命、安全性能，目前在已量產車型上應用成功。

1 慢充方法

慢充分為兩種充電模式，分別為：模式2（家庭充電），模式3（充電樁充電）；每種模式又可分為：普通充電、長壽充電與定時充電；其中默認為普通充電，通過MP5 可選擇長壽充電與定時充電。普通模式的充電策略如下所示：

圖1 慢充充電方法

（1）慢充充電過程中出現壓差故障，由于電流較小不做模式處理；

（2）充電開始檢測到Vmax＞4.2V，退出充電模式；充電過程中檢測到a）Tmin≥5℃時Vmin＜2.5V；或b)檢測到V 總＞408V，退出充電模式；

（3）長壽命充電模式，電池充電至SOC=80%，或Vmax≥V 截止，二者其一滿足條件時即停止充電，SOC 修正為80%；其中，V 截止取值為：

表1 長壽命充電V 截止參數表

2 快充方法

2.1 電池溫度影響

充電前檢測電池信息，如果發現Vmin＜1.5V，則退出快充；Tmin≤0℃或Tmax≥55℃，則閉環0A 充電。

在低溫、常溫、高溫區域，快充對應不同的電流，有效避免高溫充電過熱、低溫充電析鋰等問題，在常溫區進行大倍率充電，確保快充時長。

圖2 溫度影響快充電流流程圖

2.2 電池單體電壓影響

圖3 單體電壓影響快充電流流程圖

其中，V1對應電池SOC 為80%左右，V1的參數與溫度有關，參數表如下：

表2 V1參數表

（1）V1 受電池溫度Tmin 影響，Tmin 高于25℃時取25℃點參數值，低于10℃時取10℃參數值，在兩者之間通過插值計算取值；

（2）快充電流取“溫度限流”和“單體電壓限流”二者較小值；

（3）隨單體電壓變高，160A*SOH 降為100A*SOH、100A*SOH 降為60A*SOH、60A*SOH 降為40A*SOH，均為電流直降。

在冬季，當電池靜起始充電溫度較低，極化內阻偏大，電壓上升非常快，會很快突破閾值，這里采取了電流直降的方法，且快充第二階段的電壓閾值為Vmax＜3.64V，即使冬季充電進入不了0.8C 充電，也可以確保進入快充第二階段0.5C 充電，確保冬季快充時間。

3 結論

本文研究的慢充模式下的長壽命充電模式具有一定的創造性，可有效延長電池的使用壽命。本文研究的快充充電方法綜合電池溫度、電池單體電壓兩者因素，可較好的兼容不同溫度、充電時長、使用壽命、安全性能，實用性較強。