EV电池与HEV电池的差别
EV技研
公众号EV技研作者19002019/05/31 电动汽车 IP:北京
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电池容量不同

图2 展示了实际EV 和HEV 的电池容量的变迁。可见,EV 和HEV 的电池容量有很大的差别。图2 是以笔记本电脑等配备的普及型圆柱体电池18650(直径为18mm,长度为650mm,2A·h 型)为标准,进行装机容量对比的结果。无论是容量,还是价格,都存在10 倍以上的差距。

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EV 的电池容量可用于家庭供电

例如, 日产聆风的电池容量有24kW·h 和30kW·h 两种类型,而用于太阳能发电系统的家庭备用电池容量约为10kW·h。24kW·h 电池的容量是家庭备用电池的2.4 倍。因此,人们也提出了在发生灾害时,使用EV电池积蓄的电能为家庭供电的V2H(Vehicleto Home)方案。另外,PHEV 与EV 属于同一范畴,电池容量非常接近。
充电方法不同

在EV 和HEV 中,电池的使用方法多少有些差异。EV(PHEV)中,使用电池的主要目的是储存行驶所需的能量。但在HEV 中,使用电池的主要目的是提高发动机的燃油经济性,弥补发动机从低速开始加速(驱动)和减速能量回收(再生)的短板。因此,在HEV 中,电池应工作在驱动和再生效率较高的区域(SOC 为30% ~ 70%)。而对于EV 和PHEV,在家庭环境下充电时,为了防止电池劣化,应进行缓慢充电直至充满;在户外环境下充电时,应根据需要利用快速充电桩充电(图4)。

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之所以能够快速充电,是因为充电量最大只达到电池SOC 的80%。要想让SOC 超过80%,只能采取让充电电压不超过电池电压上限的缓慢充电法。作为参考,用于家用太阳能发电系统的备用电池,为了防止劣化,使用的SOC 范围是10% ~ 90%。

再生、怠速停止与电池的混合动力化

为了提高HEV 的环保性,有以下3 个要点。首先,燃油经济性较优的高速行驶使用发动机驱动,燃油经济性较差的低速行驶使用电机驱动,以此进行混合动力化。其次,停车时工作在不消耗燃油的怠速停止状态。另一方面,在汽车减速或下坡时,利用电机进行能量回收。对于铅酸蓄电池,行驶时由与发动机相连的交流发电机充电,一直处于充电状态,基本上维持电池处于充满状态。充满状态下,电池的劣化小、输出功率大,适合汽车电气系统和启动机使用。因此,怠速停止状态主要使用的是铅酸蓄电池。通过再生进行电能回收时,内阻小、电流大的锂离子电池更适用。有的混合动力车使用双电层电容器,它可以输出更大的电流,而且几乎不劣化,只要对电容器进行充电,然后使用DC-DC变换器进行电压调整,便可对电池进行缓慢充电。车载锂离子电池的再利用车载锂离子电池的性能非常好,价格也很高,达到使用寿命后也可以用作家庭备用电源。因此,回收车载电池,然后用作家庭备用电源也是一种循环经济。
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