新能源汽车严寒环境下充电性能测试研究

靳素芳 胡芳芳 房晓 吴茜 吕顺然

摘 要：文章选取适合严寒环境下使用的新能源汽车，分别包括新能源乘用车和新能源商用车两种，分析其在严寒环境下的充电性能，通过其充电时间和充电能量得出其充电速率，并分析得出充电环境对充电速率的影响。

关键词：新能源汽车;严寒环境;充电性能;充电速率

中图分类号：U469.7  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）15-13-02

Abstract： This paper selects the new energy vehicles that suitable for use in severe cold environment， including new energy passenger vehicles and new energy commercial vehicles， the charging performance in severe cold environment is analyzed， the charging rate is obtained by charging time and energy， the influence of charging environment on charging rate is analyzed.

Keywords： New Energy Vehicle; Cold Environment; Charging Performance; Charging Rate

CLC NO.： U469.7  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）15-13-02

引言

汽車给人们的生活带来了巨大的便利，同时汽车尾气也逐步成为大气污染的主要来源[1]。随着燃油机动车保有量的不断增加，环境污染日益严重，新能源汽车行业得到了前所未有的迅猛的发展。新能源汽车主要包括有纯电动车辆、增程车辆、燃料电池车辆、混合能源车辆、氢燃料车辆、还有其他方面的能源汽车等[2]。目前作为低排放的纯电动车辆受到世界范围内的推广应用，其生产技术相对比较成熟[3]。

随着纯电动汽车产业的不断发展，锂电池由于具有能量密度大、自放电率低、比功率高、存储时间长等优点，被广泛应用于纯电动车辆领域，同新能源汽车一道得到了爆发式的发展[4]。温度对锂电池的性能影响很大，主要体现在电池容量衰减、内阻增大、电化学反应程度减小、电池循环寿命缩短，一致性变差等方面[5]。近年来，随着电动汽车应用领域的不断扩大，严寒环境下的锂电池车辆的充放电性能衰减得到了国内外学者的广泛关注[6]。

本文以纯电动车辆在低温环境下的充电性能为依据，研究不同车型在严寒环境下的使用情况，对严寒地区或是严寒环境下使用纯电动汽车提供建议。

1 车辆选取

本次测试车辆种类包括乘用车和商用车，商用车里边涉及客车和货车，车辆能源结构为纯电动车辆，测试车型共计7款，分别标号为为A、B、C、D、E、F和G，车辆详细信息见下表1。

2 车辆测试

本次车辆测试详细信息见下表。

3 测试结果及分析

本次车辆测试结果见下表，车辆A和车辆B在 SOC76%时直流快充自动结束充电，其他车型SOC均达到100%。

从图可以看出乘用车均在2h内完成充电，商用车因车辆电池总能量较高，故充电时间较乘用车长，最长充电时间在

205min;从充电速率上分析，商用车E最高为1.54kWh/min，乘用车B最低0.39kWh/min。

4 结论

通过试验可以看出，纯电动车辆低温充电性能基本满足消费者需求，均在2h内完成充电。

目前情况下电池在15℃左右可以接受1 C的充电电流，最低可以接受在5℃下0.2C充电，一般情况下的电动汽车充电即是先给电池进行加热，将电池温度升高到5℃以上再进行充电，故低温下会影响电池的充电速率，因此建议：

（1）车辆使用完立即进行充电，避免长时间低温放置后再充电，影响充电效率。

（2）若已经经过低温放置，建议条件允许情况下先将电动汽车开动一段时间，将电池的温度升高起来再进行充电，会提高电池的充电效率。

（3）建议充电过程中选用正规充电桩，选择与电池管理系统设计匹配的充电桩进行充电，避免信息错乱影响电动汽车的电池寿命。

参考文献

[1] 唐葆君，刘鹏.中国新能源汽车产业发展展望[J].北京理大学学报， 2015，17（2）：1-6.

[2] 环境保护部机动车排污监控中心.环境保护部发布《2013年中国机动车污染防治年报》[J].环境与可持续发展， 2014（01）：9-10.

[3] 吴憩棠.解读《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》（摘要）[J].汽车与配件，2012（15）：12-15.

[4] 李建秋，方川，徐梁飞.燃料电池汽车研究现状及发展[J].汽车安全与节能学报.2014， 5（1）：17-29.

[5] 孙逢春，孟祥峰，林程，王震坡.电动汽车动力电池动态测试工况研究[J].北京理工大学学报.2010，30（3）：297-301.

[6] 黄学杰.锂离子电池及相关材料进展[J].2010，29（8）：46-52.