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1、交流与探讨基于试验的铅酸电池充放电特性模型的建立基于试验的铅酸电池充放电特性模型的建立王宏亮,崔胜民(哈尔滨工业大学汽车工程学院,山东威海264209)摘要:采用恒流放电试验采集数据,通过拟合方法建立了电动汽车铅酸电池充放电特性的数学模型,并对该模型进行验证,取得了满意的结果,为铅酸电池充放电特性的研究提供了依据。关键词:电动汽车;铅酸电池;充放电特性的建模中图分类号:TM910.6文献标识码:B文章编号:1006-0847(2005)-01-0038-03Modelingofthecharacteristicsofchargeanddischa
2、rgeoflead-acidbatterybasedontestWANGHong-liang,CUISheng-min(InstitueofAutomobileEngineering,HarbinInstituteofTechnology,WeihaiShandong,264209,China)Abstract:Amathematicalmodeloflead-acidbatterycharginganddischargingcharacteristicsforelectricalve-hiclehasbeenestablishedbymeans
3、ofconstantcharginganddischargingtest,collectingtestdataandsimula-tionequation.Satisfactoryresulthasbeenobtainedfromverifyingthenewmodel,whichprovidestherefer-enceofthestudyofthecharacteristicsofcharginganddischargingonlead-acidbattery.Keywords:electricvehicle;lead-acidbattery
4、,modelingofchargeanddischargecharacteristics电池之一,铅酸电池技术可靠,生产工艺成熟,成1前言本低,单体电池电压高,适合电动汽车良好的大电电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的流输出性能,良好的高温和低温性能以及高的能量[1]主要方向,目前已从纯研发阶段过渡到产业化初期效率,因此本文选用了铅酸电池作为研究的对准备阶段。目前,国家已批准北京市、天津市、武象,主要是通过试验的方法建立铅酸电池充放电特汉市和威海市作为国家电动车示范城市,探讨电动性模型,并与试验结果进行对比,分析铅酸电池的汽车在中国的运行模式
5、和产业发展,以推动电动汽特性。车在中国的应用。威海市主要示范纯电动汽车,用2铅酸电池的特性及充放电特性于出租车和公交车。纯电动汽车在行驶过程中接近/零排放0,既减少了环境污染,又缓解了能源压211铅酸电池的特性力,但由于受续驶里程的影响,只能作为城市出租铅酸电池的特性主要是铅酸电池的内阻和电动车、公共交通及公务用车等特定情况使用。但是电势以及开路电压与荷电状态之间的关系。不过,铅动汽车的动力源)))蓄电池一直是电动汽车发展的酸电池的电动势和开路电压与铅酸蓄电池的电解液一个瓶颈技术,开发和研究高性能的蓄电池作为电H2SO4的浓度有关,随着电解液H2
6、SO4的浓度下动汽车的能源,对于研究电动汽车,提高续驶里降,铅酸电池的电动势一开路电压液下降,因此,程,提高电动汽车的动力性都具有很重要的意义。可以用测定电解液的浓度来了解铅酸电池的电动势铅酸电池是目前燃油汽车和电动汽车使用最广泛的和开路电压。如图1为铅酸蓄电池的电动势与开路电压与电解液H2SO4的浓度的关系曲线。收稿日期:2004-09-3038ChineseLABATManNo11,2005基于试验的铅酸电池充放电特性模型的建立交流与探讨[2]部分电荷参加水电解,形成活性物质很少。因此在蓄电池充电电路提供的电荷由两部分组成,一部分用来在极板上
7、形成活性物质,另一部分用来电解水,相应地,充电电流也由两部分组成,一部分为有效电流,另一部分为电解水电流。而在放电过程中,正、负极活性物质都生成硫酸铅,且都消耗硫图1铅酸电池开路电压与电解液H2SO4的浓度的关系曲线酸,这样使得电池在放电过程中发生极化。极化对于放电的影响使电池工作电压下降,不同的放电电212铅酸电池的充放电特性流,极化的程度不一样。一般来说,电流越大,极铅酸电池充电时主要化学反应式为:阴极(还原反应):PbSO2-化现象越严重,工作电压下降越多。不同的放电深4+2e=Pb+SO4+度,极化的程度也不一样。放电越深,极化现象越阳极
8、(氧化反应):PbSO4+2H2O=PbO2+4H[3]2-严重,同样工作电压也下降越多。+SO4+2e充电时总反应为:PbSO4+2H
