新能源汽車嚴寒環境下充電性能測試研究

靳素芳 胡芳芳 房曉 吳茜 呂順然

摘 要：文章選取適合嚴寒環境下使用的新能源汽車，分別包括新能源乘用車和新能源商用車兩種，分析其在嚴寒環境下的充電性能，通過其充電時間和充電能量得出其充電速率，并分析得出充電環境對充電速率的影響。

關鍵詞：新能源汽車;嚴寒環境;充電性能;充電速率

中圖分類號：U469.7? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）15-13-02

Abstract： This paper selects the new energy vehicles that suitable for use in severe cold environment， including new energy passenger vehicles and new energy commercial vehicles， the charging performance in severe cold environment is analyzed， the charging rate is obtained by charging time and energy， the influence of charging environment on charging rate is analyzed.

Keywords： New Energy Vehicle; Cold Environment; Charging Performance; Charging Rate

CLC NO.： U469.7? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）15-13-02

引言

汽車給人們的生活帶來了巨大的便利，同時汽車尾氣也逐步成為大氣污染的主要來源[1]。隨著燃油機動車保有量的不斷增加，環境污染日益嚴重，新能源汽車行業得到了前所未有的迅猛的發展。新能源汽車主要包括有純電動車輛、增程車輛、燃料電池車輛、混合能源車輛、氫燃料車輛、還有其他方面的能源汽車等[2]。目前作為低排放的純電動車輛受到世界范圍內的推廣應用，其生產技術相對比較成熟[3]。

隨著純電動汽車產業的不斷發展，鋰電池由于具有能量密度大、自放電率低、比功率高、存儲時間長等優點，被廣泛應用于純電動車輛領域，同新能源汽車一道得到了爆發式的發展[4]。溫度對鋰電池的性能影響很大，主要體現在電池容量衰減、內阻增大、電化學反應程度減小、電池循環壽命縮短，一致性變差等方面[5]。近年來，隨著電動汽車應用領域的不斷擴大，嚴寒環境下的鋰電池車輛的充放電性能衰減得到了國內外學者的廣泛關注[6]。

本文以純電動車輛在低溫環境下的充電性能為依據，研究不同車型在嚴寒環境下的使用情況，對嚴寒地區或是嚴寒環境下使用純電動汽車提供建議。

1 車輛選取

本次測試車輛種類包括乘用車和商用車，商用車里邊涉及客車和貨車，車輛能源結構為純電動車輛，測試車型共計7款，分別標號為為A、B、C、D、E、F和G，車輛詳細信息見下表1。

2 車輛測試

本次車輛測試詳細信息見下表。

3 測試結果及分析

本次車輛測試結果見下表，車輛A和車輛B在 SOC76%時直流快充自動結束充電，其他車型SOC均達到100%。

從圖可以看出乘用車均在2h內完成充電，商用車因車輛電池總能量較高，故充電時間較乘用車長，最長充電時間在

205min;從充電速率上分析，商用車E最高為1.54kWh/min，乘用車B最低0.39kWh/min。

4 結論

通過試驗可以看出，純電動車輛低溫充電性能基本滿足消費者需求，均在2h內完成充電。

目前情況下電池在15℃左右可以接受1 C的充電電流，最低可以接受在5℃下0.2C充電，一般情況下的電動汽車充電即是先給電池進行加熱，將電池溫度升高到5℃以上再進行充電，故低溫下會影響電池的充電速率，因此建議：

（1）車輛使用完立即進行充電，避免長時間低溫放置后再充電，影響充電效率。

（2）若已經經過低溫放置，建議條件允許情況下先將電動汽車開動一段時間，將電池的溫度升高起來再進行充電，會提高電池的充電效率。

（3）建議充電過程中選用正規充電樁，選擇與電池管理系統設計匹配的充電樁進行充電，避免信息錯亂影響電動汽車的電池壽命。

參考文獻

[1] 唐葆君，劉鵬.中國新能源汽車產業發展展望[J].北京理大學學報， 2015，17（2）：1-6.

[2] 環境保護部機動車排污監控中心.環境保護部發布《2013年中國機動車污染防治年報》[J].環境與可持續發展， 2014（01）：9-10.

[3] 吳憩棠.解讀《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃》（摘要）[J].汽車與配件，2012（15）：12-15.

[4] 李建秋，方川，徐梁飛.燃料電池汽車研究現狀及發展[J].汽車安全與節能學報.2014， 5（1）：17-29.

[5] 孫逢春，孟祥峰，林程，王震坡.電動汽車動力電池動態測試工況研究[J].北京理工大學學報.2010，30（3）：297-301.

[6] 黃學杰.鋰離子電池及相關材料進展[J].2010，29（8）：46-52.