动力电池是电动汽车的关键技术之一。1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮车时,使用的是铅酸电池。目前,仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸电池。近十多年来,锂离子动力电池在电动汽车生产中得到应用,越来越显示出其优越性。
美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出电池充电可接受的电流定理:1)对于任何给定的放电电流,电池的充电接受电流与放出容量的平方根成正比;2)对于任何放电深度,一个电池的充电接受比与放电电流的对数成正比,可以通过提高放电电流来增大充电接受比;3)一个电池经几种放电率放电,其接受电流是各放电率接受电流之总和。也就是说,可以通过放电来提高蓄电池的充电可接受电流。在蓄电池充电接受能力下降时,可以在充电的过程中加入放电来提高接受能力。 汽车动力电池的性能和寿命与很多因素有关,除了其自身的参数,如电池的极板质量、电解质的浓度等外; 还有外部因素,如电池的充放电参数,包括充电方式、充电结束电压、充放电的电流、放电深度等等 。这给电池管理系统BMS估计蓄电池的实际容量和SOC带来很多困难,需要考虑到很多的变量。WG6120HD混合动力电动汽车的电池管理系统是建立在SOC数值的管理上。SOC (state of charge)指的是电池内部参加反应的电荷参数的变化状态,反映蓄电池的剩余容量状况.这在国内外都已经形成统一认识。 1.铅酸电池 铅酸蓄电池是一个很复杂的化学反应系统。充放电电流的大小和它工作温度等外部因素都会影响蓄电池的性能。计算电池的 SOC值,并根据汽车的运行状态以及其它的参数来确定汽车的运行模式,是电动汽车的一项关键技术。 铅酸蓄电池的应用历史最长,也是最成熟、成本售价最低廉的蓄电池,已实现大批量生产。但它比能量低,自放电率高,循环寿命低。当前存在的主要问题是其一次充电的行程短。近期开发的第三代圆柱型密封铅酸蓄电池和第四代TMF(箔式卷状电极)密封铅酸蓄电池已经应用于EV和HEV电动汽车上。尤其是第三代VRLA蓄电池的低阻抗优点可以控制快速充电过程中的欧姆热,延长电池的寿命。