郝曉華，張秀喬，劉 軍，李路遙，邱士哲，韓培樂，韓 飛，張慶斌

（領(lǐng)途汽車有限公司，河北 邢臺(tái) 054800）

1 純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車工況優(yōu)劣分析

純電動(dòng)乘用車使用過程中，輔助蓄電池時(shí)有虧電現(xiàn)象，導(dǎo)致車輛不能運(yùn)行，尤其是北方冬季更加明顯，以下從純電動(dòng)汽車較傳統(tǒng)汽車工況優(yōu)劣分析，以有針對(duì)性地對(duì)純電動(dòng)汽車12 V蓄電池進(jìn)行選型。

1）充電穩(wěn)定：傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力源來自于發(fā)動(dòng)機(jī)，整車用電器由發(fā)電機(jī)提供低壓電源；純電動(dòng)乘用車的動(dòng)力來源于電池包，整車用電器是由車載DC／DC或車載充電機(jī)輔助電源或充電樁輔助電源提供，因此兩者的蓄電池充放電工況不同。

2）啟動(dòng)電流?。簜鹘y(tǒng)汽車的啟動(dòng)需要起動(dòng)機(jī)，以A00級(jí)轎車為例，冬季啟動(dòng)電流值超過100多安培，一般規(guī)定每次啟動(dòng)時(shí)間不超過5 s；純電動(dòng)汽車的啟動(dòng)不需要起動(dòng)機(jī)，而是按一定的時(shí)序自檢整車高壓系統(tǒng)的絕緣電阻和接通各種高低壓接觸器等，啟動(dòng)時(shí)間不超過5s，冬季啟動(dòng)電流值不超過10 A。

3）環(huán)境惡劣：蓄電池一般安裝在前機(jī)艙內(nèi)，純電動(dòng)乘用車因沒有發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱，機(jī)艙溫度與環(huán)境溫度基本一致，低溫下充放電狀況比傳統(tǒng)汽車惡劣但高溫下優(yōu)于傳統(tǒng)燃油汽車。

4）放電工況多：傳統(tǒng)汽車加油時(shí)不需要發(fā)動(dòng)汽車，加油時(shí)間短，蓄電池處于放電狀態(tài)；純電動(dòng)乘用車充電分快充和慢充，慢充需要6～8 h，快充需要0.5～3 h，電池包、車載充電機(jī)、組合儀表、T-BOX等電器在工作，蓄電池處于充電或放電狀態(tài) （視整車策略而定）。

5）靜態(tài)功耗略大：純電動(dòng)乘用車滿足國標(biāo)上傳數(shù)據(jù)給國家監(jiān)控平臺(tái)和車輛網(wǎng)需求滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，T-BOX在整車休眠后仍然需要間斷性喚醒；純電動(dòng)乘用車的制動(dòng)系統(tǒng)真空助力源由電動(dòng)真空泵提供，每次低壓上電后啟動(dòng)運(yùn)行，在DC／DC沒工作前由蓄電池供電，之后兩者共同供電；傳統(tǒng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng)真空助力源是發(fā)動(dòng)機(jī)，不需要供電。

6）相同處：常規(guī)電器功能如燈光信號(hào)、空調(diào)、門窗、方向盤電動(dòng)助力，ABS等電器系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車相同。

根據(jù)上述分析，純電動(dòng)汽車較傳統(tǒng)燃油汽車啟動(dòng)電流小，但靜態(tài)功耗略大，放電工況多且工作環(huán)境差，因此純電動(dòng)乘用車重點(diǎn)考慮電池容量和電池低溫性能。以下為選型計(jì)算。

2 整車靜態(tài)電流計(jì)算

整車各用電器休眠電流設(shè)計(jì)值見表1。

表1 整車各用電器休眠電流設(shè)計(jì)值

計(jì)算得出整車靜態(tài)休眠電流21 mA。

3 整車用電計(jì)算

1）設(shè)定車輛放置時(shí)間T=20天

根據(jù)人們出行需求，上班族工作日一定會(huì)使用車輛，如城市限單雙號(hào)，一周車輛至少會(huì)使用2天，鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)使用頻率相對(duì)較低，一周按照一次使用。如車輛長途運(yùn)輸，根據(jù)現(xiàn)在交通方便性15天肯定可以到達(dá)目的地，因此我們以20天放置為目標(biāo)值。

2）蓄電池容量按90%計(jì)算

由于以下原因，蓄電池電容量不可能達(dá)到90%：①蓄電池自放電；②鎖車后，遠(yuǎn)光燈延遲30s關(guān)閉；③電池鎖車后BCM 1 min后休眠。

3）車輛放置20天耗電量計(jì)算

根據(jù)公式C耗=I休×20×24，C耗=10.08 Ah。

4 電池選型

1）電池容量計(jì)算

為了保護(hù)電池，應(yīng)對(duì)電池采用淺沖淺放的原則，最大放電程度按照SOC剩余60%計(jì)算，C總=C耗／（0.9-0.6-0.001×20），C總=36 Ah。

2）溫度影響

以上計(jì)算結(jié)果為蓄電池常溫25℃時(shí)計(jì)算結(jié)果，華北區(qū)域大部分溫度在0℃以上，通過試驗(yàn)和數(shù)據(jù)所得，0℃蓄電池可以放出常溫容量的75%，通過計(jì)算36÷75%=48 Ah。

3）蓄電池額定容量選擇

通過計(jì)算，電池容量不能低于48 Ah，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GBT 5008.2-2013起動(dòng)用鉛酸蓄電池 第2部分：產(chǎn)品品種規(guī)格和端子尺寸、標(biāo)記》中產(chǎn)品品種規(guī)格 （見表2），需選用額定容量為48或50 Ah的蓄電池。

考慮實(shí)際情況：①純電動(dòng)汽車布置較為緊湊，空間有限；②整車成本較高，經(jīng)濟(jì)壓力大；③市場車輛對(duì)標(biāo)和市場占有率，因此選用額定容量為45 Ah蓄電池。

表2 GBT 5008.2-2013產(chǎn)品規(guī)格

5 建議

1）考慮實(shí)際使用情況，建議取消此大燈伴我回家功能或者增加光線傳感器。

2）常溫25℃，車輛放置超過20天時(shí)間，需要切斷電池負(fù)極，否則影響車輛啟動(dòng)和蓄電池壽命。

3）華北區(qū)域冬天正常最低溫度-20℃左右，通過試驗(yàn)和數(shù)據(jù)所得，-20℃蓄電池可以放出常溫容量的45%，通過計(jì)算C總=0.45×（0.9-0.6-（0.001T））／24T，得出T=11天，華北區(qū)域超過11天車輛不使用，需要將蓄電池負(fù)極斷開。

4）電池工作溫度為-30℃～60℃，東北地區(qū)正常最低溫度-40℃左右，建議低于-30℃當(dāng)天將蓄電池負(fù)極斷開。