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續航重點:談談50kW快充模式對電池的影響

放大字體  縮小字體 發布日期:2017-01-03  來源:popev電動車網  作者:POPEV  瀏覽次數:837
對電動車購買者來講,充電時間一直是無法回避的問題,Level 1和2交流充電的時間都比較長,從幾個小時到十幾個小時都有。Level 3或更高級別的直流快充,才能大大的縮減充電時間上。

現階段的直流快充比較多的是幾十千瓦的充電機,提高電壓和電流來達到減小充電時間的目的。大家都知道大電流會對鋰離子電池的性能會造成一定的衰減,但是在實際車輛上的快充模式到底對電池影響有多大呢?

續航重點:談談50kW快充模式對電池的影響

2012年,美國能源部下屬先進車輛測試團隊測試比較了Level 2 交流充電和支流快速充電模式對4輛2012MY尼桑Leaf純電動車的電池影響。每當駕駛里程累計滿1萬英里(1.6萬公里)后,對電池包進行性能檢測。每輛車每天充電兩次,其中,2個車采用Level 2交流充電(車輛編號1011,4582),另2輛車采用50kW直流快充(車輛編號2183,2078)。車輛是在亞利桑那州的鳳凰城進行路測,每天開兩次,上午一次,下午一次,每次的行駛路線都是事先規劃好的。快充采用CHAdeMO方式,由直流充電樁完成,最大輸出電流120A,輸出電壓500V。Level 2交流充電由3.3kW車載充電機完成。順便說一下,Leaf的電池包基本參數為:24kWh,66.2Ah,73英里(EPA里程),192支電芯,電芯正極材料為LMO/LNO混合材料,負極為石墨。

在累計滿指定的駕駛里程之后,對電池性能進行測試 。在3萬英里之前,交流充電和直流快充對電池的容量影響不大,從3萬英里開始,采用直流快充的電池包的能量下降相對較快。但是這個下降數值并不大,基本都在1kWh之內。這從容量曲線上更加清晰,從30萬公里之后,直流快充對電池的容量影響開始顯現,出現了容量的小幅度下降。5萬英里之后,電池的功率輸出能力都大約下降了20%左右。特別是SOC小于50%時,功率輸出能力呈現出較大幅度的下降趨勢。

5萬英里之后,重新測試恒定車速(45,60,70,單位:MPH,每小時英里數)下的續駛里程,45MPH下,快充模式損失的續駛里程在15%左右。60和70MPH下,快充模式的續駛里程比交流充電模式下降7%左右同時檢測了充電過程中的電池平均溫度,快充模式下的電池平均溫度上升都在5攝氏度以下。需要注意的, 2012MY的Leaf電池并沒有液冷系統。

從上述5萬英里的數據來開,50kW快充模式對LMO/LNO-石墨體系電池的影響主要有:

·快充模式對電池容量或者能量的影響不是太大,雖然有所下降,但是下降幅度較小。

·快充影響較大的是電池的功率輸出能量,相對于交流慢充模式功率衰減相對大一點。

·快充過程中電池的平均溫升相對于交流慢充高2-5攝氏度

·快充對續駛里程的影響比較有趣,在高速行駛(60,70MPH)的時候,盡管快充造成了電池能量有所下降,但是續駛里程相對于交流慢充下降的很小,基本就差幾個英里的里程;但是在45MPH下,采用快充模式后的續駛里程比交流慢充模式下降低了15%左右

當然,由于不用廠家之間產品的差異,上述數據結論不具備普適性,但是考慮到在保證電池質量的前提下,目前,50kW的快充模式相對于交流充電模式還是很有競爭力的。

如今,歐美已經開始了350kW超快充電模式的布局,電壓和電流的大幅度提高,將是對電池壽命的巨大考驗。對電池行業而言,持續不斷的提升電池的性能和品質永遠是一場無法停歇腳步的賽跑。

參考

SAE Effects of Electric Vehicle Fast Charging on Battery Life and Vehicle Performance

 
 
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