探討混合電動車MH―Ni電源系統的應用
2.4 溫度的均勻性
溫度是對MH—Ni電池性能影響最大的因素之一。溫度不均勻不僅影響到電池使用過程中容量的一致性和對SOC的判別,更重要的是由于溫度不均勻,會使溫度高的部分電池衰減速度加快,從而影響整個系統的使用壽命。溫度的一致性主要是針對考察系統冷卻結構設計而言,指電源系統在使用過程中內部各電池所處周圍的環境溫度的差異程度。
對MH—Ni電池在不同溫度下的放電功率、容量以及充電效率等研究表明,在O~30℃,溫度每變化5℃,電池功率變化4%~5%(隨溫度升高而升高),在O℃以下和30℃以上,溫度每變化5℃,功率變化在2%~3%;在0℃以上,環境溫度對放電容量的影響不大,但低于此溫度,每差10℃,放電容量相差30%~50%;對于充電效率,在30—50℃(一般電動車使用最高溫度限制在50℃),溫度每升高5℃,充電效率(庫侖效率)會下降5%左右。
隨著溫度的升高,合金腐蝕速度加快。松下公司的研究表明,當環境溫度分別從60℃一70℃寸80℃上升時,貯氫合金的壽命系數分別從1.59。79_0.40遞減。即以60℃為起點,溫度每上升10℃,合金壽命縮短一半。在混合電動車應用過程中,最高溫度一般控制不超過55℃。
MH—Ni電池使用過程巾的問題主要是高溫問題,一方面要控制最高應用溫度,避免出現熱失控等問題;另一方面,按照一卜面生產控制電池容量差別不超過5%及上述分析,使用過程中電池包內各電池的環境溫度差異最高不應超過5℃。日本豐田Prius車的電池包溫度差異控制在不超過5℃(在較低環境溫度下可以達到10℃),本田Insi曲t車則相對較低,不超過3℃。
而國內,這方面目前做的遠遠不夠。許多單位電池和電源管理系統也是分不同單位進行研究的,這又帶來另一層面的結合問題,管理系統與電池研究是兩個完全不同的行業,雙方很難互相滲透到對方的產品中去。更不要說整車單位和電池生產單位了,國內大部分是整車單位根據自己的需要,對電池生產廠商作要求。
3.2 系統的可靠性
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