对于石墨烯电池电动汽车的电压选择探讨.doc

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1、对于石墨烯电池电动汽车的电压选择探讨韩永清IECWG18组委员天津诺尔集团一、前言石墨烯电池在此指的采用石墨烯等技术大幅提高电池充电速度的电池，由于此类电池的采用，提高了充电速度，解决了电动汽车充电速度慢，续程距离短的瓶颈。但是带来的另一个问题是，充电电流过大，难以解决充电配套技术。普通锂离子电池的充电是0.5C，而这类电池的充电是10C，也就是提高了20倍的充电速度。如果电压不变的前提下，这就意味充电电流提高20倍。续程1000公里充电4分钟，这样的汽车比燃油汽车还优越，但是充电电流过大，给充电技术带来难题，尤其充电

2、桩电缆和充电插头插座及其本线路的开关控制设备带来极大的难题，所以应该提高电压降低电流。这是必须要走的道路，电压能提高多少尽量提高多少，让电流和绝缘能够适合现有技术的合理区间。二、充电电压选择目前电动汽车标准制定最高电压750V，而普通商用车电压采用的是375V，这个电压太低了，无法满足高倍率充电电池充电要求。所以必须提高电压等级，这个电压等级绝缘冗余过大，对于高倍率充放电电池来讲方案不合理。提高电压等级，降低充电电流意义非常重大，在此建议汽车行业的专家们抓紧修订汽车电压等级。对于充电电流来讲如果续程1000公里充电4分

3、钟，以特斯拉为例大约需要储能180kwh（现在特斯拉是续程480公里，储能85kwh），在电压不变的前提下，需要充电电流7200A，无法解决。应该尽量将充电电流降到正常技术范围内。但是尽管电压提高到3000V充电电流900A，还是非常困难，电压继续提高也会带来很多问题，对于充电电缆可以采用外皮接地保护人身安全，车体内的绝缘问题就需要汽车专家来论证了。此电压标准应该尽快确定，按当前的电池技术发展速度，到2018年电池基本就能达到上述蓄能指标（续程1000公里充电4分钟），充电配套技术要按时投放市场，才能保证这种汽车顺利市

4、场化。包括电动机、变频器、接触器、导体、绝缘、插头插座等等。三、电动汽车技术参数选择车型蓄能（kwh）充电电压（V）续程（KM）充电时间（min）充电电流（A）充电电缆截面（mm²）商用轿车12075060015640400商用轿车12075060010960800商用轿车120100060015480240商用轿车120100060010720500商用轿车1807501000151067800商用轿车18075010001016001250商用轿车1801000100015800630商用轿车18010001000

5、1012001000商用轿车1801500100015534300商用轿车1801500100010800630商用轿车120150060010480240说明：表中续程是大约值，各厂家效率不同和车重不同会有差别，电缆截面也有差别但不大。从表中数据看出，根据电流值判断，插头插座设计难度不大，电缆重量有点重，充电电缆采用铜芯软电缆应该能够满足要求。三、电压选取：从表中数据可以看出，采用1500V充电续程600公里充电10分钟，充电电流480A，充点电缆240mm²，这个值比较理想，但对于电动机请行业专家选取，如果能直接选

6、用1500V电动机当然更方便，如果降低电动机电压，采用750V电动机，则电池采用串并联转换来解决，也就是将电池组分成2个组，充电时两个电池组串联，采用1500V充电，运行时两个电池组并联，采用750V运行。如果分成四个电池组，充电时四组串联，采用1500V充电，运行时四组电池组并联，采用375V运行。这样就解决了充电电流过大的难题。五、结论：本人综合考虑燃油汽车和电气理论与经验，列出表中数据供汽车专业电气专家参考，请你们尽快制定出标准，让配套专业厂家尽快对配套产品进行开发。如：超级充电桩、充电电缆、插头插座、控制接触器

7、，BMS，电池等在统一标准下进行开发。本人从事电气专业几十年，但是从事工厂和建筑电气配电和电气传动设计与研究工作，对于汽车电气没有经验，本文中难免有不当之处请指正。谢谢韩永清2016年12月1日于天津