混合动力汽车电池系统方案选型研究

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1、混合动力汽车电池系统方案选型研究杨聪娇(上海捷能汽车技术有限公司，上海201804)【摘要】从电池系统电压、电池容量、电池系统充＼放电功率、电池系统充＼放电电流、SOC工作区间等方面，对混合动力汽车电池系统方案的选型进行研究。【Abstract】Thebatterysystemschemeselectionforhybridelectricvehicleisresearchedfromtheaspectsofbatterysystemvoltage，batterycapacity，batterys

2、ystemcharge＼dischargepower，batterysystemcharge＼dischargecurrent，SOCoperatingrange，batterysizefactorandSOon．【关键词】电池系统混合动力汽车方案选型doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2013．05．010引言1电池系统的工作电压随着全球经济发展以及能源、环保等问题的电池系统的要求均转化于车辆技术要求。车日益突出，化石能源使用所带来的大气污染和温辆的性能又直接受制于整个动力

3、系统零部件的选室气体对环境造成的影响已成不可逆转之趋势。型及匹配，动力系统中影响最大的就是电池、电机传统燃油汽车已成为环境污染、温室效应的主要以及控制器，电池参数的选择则主要受制于电机罪魁祸首。但是纯电动汽车续驶里程目前仍无法及电机控制器，在系统无法明确提供零件需求时，有重大突破，而插电式强混电动汽车由于专利壁一般做法是先确定电机和电机控制器的工作电垒技术太过复杂，目前能切实可行的仍为混合动压、额定功率和最大功率，这几个参数直接影响电力汽车。混合动力汽车由于电池、电机系统的调池系统的选型。电机希望

4、工作电压越高越好，而节作用可以使传统内燃机避开低效率和高排放区电机控制器要求整个动力系统的工作电压必须在间，大大提高燃油经济性并降低排放。该技术已某一电压下，否则将会对电机控制器造成致命性经越来越受到世界各国的重视，目前混合动力汽损坏。所以电池系统的工作电压基本上可以根据车(HEV)在商业上大规模生产和获得更多市场份电机控制器可接受的范围进行选择。额的主要障碍是蓄电池。如何选择合适的电芯，电池系统电压范围为：电池系统最低压(电芯并形成最佳电池系统方案，目前世界各车企及研最低电压凡)至电池系统最高电

5、压(电芯最高电究机构都在做相应的研究和开发。压)。根据不同材料体系相同电压平台有两种收稿日期：2013—02—28上海汽车2013．05·3·电压范围，如果材料体系为磷酸亚铁锂体系，则电芯供应商提供的循环能力重新按照公式(6)倒推计的电压范围在2．5-3．8V，平台电压在3．2V；如果为算电池系统的总能量总眦标。三元体系，则电芯电压范围在2．7～4．2V，平台电压EeB()l_=max(E总BoL啵，E总)(7)—一一BoL标在3．7V。这可根据实际方案来确认，例如通过电机E总BoL=凡U额C。。

6、ll(8)一输入明确电池系统电压为345V(200～4OOV)。C=E总B0L／(g／,U额)(9)式中，E。嗽为寿命末期可用能量(系统仿真为输2电池系统的容量入)；_B。u麦为寿命初期可用能量；E总_B。啦为寿命初期爬坡总能量；E⋯总为仿真输入电池系统总能电池系统的容量受到多种因素影响。(1)车量；E舢。为完成整车续驶里程要求的总能量；辆持续助力爬坡和持续加速的影响，车辆持续助ASOC坡为爬坡工况SOC波动区间；ASOC标为标力及爬坡时问及功率、电流，持续助力和爬坡要求准工况下SOC波动区间；A

7、SOC为系统SOC工作越高则对电池容量的要求也越高；(2)电池工作时区间；卵为容量衰减因数，由供应商提供；L为总的最大功率和最大电流也会对电池容量的确定有续驶里程；⋯为特定仿真工况单个循环的行驶里直接影响，电流、功率越大电池容量要求也会越程；⋯为标准工况下达到车辆续驶里程目标总循高J。首先各零部件提供初步方案供仿真用，整环次数；，标为标准工况下的平均电流，由仿真工况车性能仿真提供两种仿真结果。第一种：明确电数据计算得出；N为仿真输入用电池系统SOC工池系统能量消耗最高的工况(一般为爬坡工况)下作区

8、间(SOC一SOC)在，标下循环次数；Ns为仿真结果，确定电池最低能量要求；第二种：提供供应商提供的在，标下的循环次数；E总BoL为寿命特定标准工况仿真结果，代表整车正常工作的电初期可用能量；，标为标准工况下的平均电流，循环能力需要根据供应商提供数据分析；F为电池系池能量和功率消耗的电池相关仿真结果。通过该仿真结果可以结合整车续驶里程要求得到电池整统尺寸因子；C为电池系统容量。个寿命周期总能量要求J。通过仿真结果、SOC通过以上公式，确定电池系统容量为8Ah。区间以及总能量衰减因数