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4. 运用锂离子电池作为低压电源的电动汽车低压电源控制战略讨论 由上文可知，纯电动汽车运用高压隔离的DC-DC替代了传统燃油汽车的发电机，同时纯电动汽车也没有短时大电放逐电的工况，因而，其低压蓄电池控制战略必然会和传统燃油汽车有一些不同，采用合理的控制战略，对延长锂离子电池和整套低压电源系统的寿命非常有协助，以至能够做到整套低压电源模块免维护，与整车同寿命。4.1 高压直流继电器控制战略 由上文可知，高压直流继电器在启动的霎时会有一个高达5到7安的闭合冲击电流，而启动之后继电器仅需毫安级别的坚持电流即可坚持闭合。在一台纯电动汽车中，从平安的角度思索，会装备多个高压直流继电器。假如这些高压直流继电器同时闭合，将会对低压蓄电池形成一个不小的冲击电流，假如这个冲击电流过大，将会降低锂离子蓄电池的运用寿命。因而，合理地布置高压直流继电器的上电战略，能够有效地进步锂离子蓄电池的寿命。最简单的高压直流继电器上电战略就是等距离SENRY三瑞HF12-320W-X高功率系列蓄电池计算机房时序上电，也就是说高压直流继电器不同时上电，而是分别隔一等距离的时间上电，这样能够把原来一个大的冲击电流分红多个较小的冲击电流，从而降低锂离子蓄电池所要接受的冲击，这个距离时间普通很短，所以并不会影响用户用车体验。这样做的另一个益处就是能够维护电衔接器，让电衔接器总是得以在额定的范围内工作。4.2 防过充过放战略 和铅酸蓄电池相比，锂离子蓄电池对过充过放较为敏感。任何过充过放都会有可能对锂离子电池形成不可逆的损伤，以至会发作鼓包现象，严重的以至会发作，严重危害驾驶人和乘车人的平安，因而必需严厉在额定的电压范围内运用锂离子蓄电池[22]。 普通来说，锂离子蓄电池只要在放置状态或者ACC状态下没有DC-DC供电才有可能发作过放，此时有两种可行的计划： a)直接断开锂离子蓄电池，锂离子蓄电池不再给车辆供电。 b)启动DC-DC给低压系统供电，避免锂离子蓄电池过放。
关于计划a来说，直接断开锂离子蓄电池意味着车辆不能再直接启动，需求外接电源才干恢复正常。关于用户来说这样并不是一种友好的方式，因而这种措施仅在高压动力电池以及低压锂离子蓄电池都电量缺乏的状况下维护电池组运用。关于计划b，此时车辆能够主动翻开DC-DC，运用高压动力电池给低压锂离子蓄电池充电，这种做法能够大大进步车辆可放置时间和ACC状态的持续时间，对用户来说，是一种良好的用车体验。 再看锂离子蓄电池过充的状况，普通来说，锂离子蓄电池只要在DC-DC翻开的状态下才有可能发作过充。为了避免锂离子蓄电池过充而对锂离子蓄电池形成不可逆的伤害，能够经过断开锂离子蓄电池的衔接、仅运用DC-DC给低压系统供电的战略来对低压系统供电。但在车辆退出行驶状态之前，必需得重新把锂离子蓄电池衔接上低压系统，避免呈现整车断电这种对用户来说十分不友好的状况。由于这种做法相当于降低了锂离子蓄电池的工作时间，所以这种做法有利于进步低压供电系统的工作寿命。4.3 DC-DC战略 上文提到在锂离子蓄电池亏电的状况下翻开DC-DC给锂离子蓄电池充电，事实上，许多工程师以为，这样是一种不平安的做法，由于这样会招致在外界不知情的状况下翻开动力系统，会存在平安隐患[23]。针对这一问题，我们能够给DC-DC设置单独的继电器，接通这些继电器将不会使动力电池系统对外输出高压。在启动DC-DC时SENRY三瑞HF12-320W-X高功率系列蓄电池计算机房，动力系统不接通高压，高压仅在DC-DC中存在，这样能够***DC-DC的启动和高压动力系统不相关。值得留意的是，当执行这一战略给DC-DC充电时，应当给与用户必要的提示，避免在车辆维护颐养的时分呈现不测。4.4 车灯等其他大功率用电器控制战略 出于本钱的思索，许多传统燃油汽车的控制单元并没有比方车灯等一系列大功率照明部件的开关的权限，用户经常呈现车灯忘关招致蓄电池亏电的现象。而车辆运用锂离子蓄电池以后，这种现象应该完整防止，我们应该给予车载控制单元开关大功率照明部件的权限。当车辆处于放置状态时，假设用户未关闭车辆的照明设备，车载控制单元应适时关闭车辆照明部件，避免发作蓄电池过放进而维护蓄电池。
5. 面临的问题 虽然运用锂离子蓄电池有诸多益处，但我们不能疏忽其中存在的问题，若这些问题无法得到处理，将会严重影响锂离子蓄电池在纯电动汽车上的推行，这些问题有： a)运用锂离子蓄电池需求改动较多原有车辆成熟的电子系统，比方照明系统、电池管理系统等，带来一些牢靠性问题的同时还会招致本钱的进步，汽车制造商可能会难以承受。 b)在放置状态或者ACC状态运用DC-DC给低压蓄电池充电时，固然动力电池并没有对动力系统输出高压，但内部高压直流继电器依然需求闭合，高压依然会存在于电池箱内，或许还是会存在一定的平安隐患。 c)由于锂离子蓄电池在极低的温度下会启动自我维护措施，因而运用锂离子蓄电池的纯电动汽车在极寒地域可能会无法启动，严重影响用户的用车体验。 d)锂离子蓄电池和动力电池集成布置成电池一体化系统后，布置在车辆的底部，可能会招致对车辆的低压系统维修检测带来一定的不便，进而影响其推行。 e)锂离子蓄电池遭到针刺和挤压，容易发作热失控招致起火熄灭，锂离子蓄电池的平安性问题还没有足够多的数据支撑，所以锂离子电池作为低压蓄电池在汽车上的应用前景还不明朗。 f)锂离子电池固然比传统铅酸蓄电池更环保，但锂电池的制造和回收带来的污染依然比拟大，近年来整治锂电池产业带来的污染问题的呼声越来越高。6. 结论 传统燃油汽车与纯电动汽车对低压蓄电池的性能请求不尽相同，特别是车辆启动阶段，可见铅酸蓄电池对锂离子蓄电池较大的瞬时放电电流的优势不再突出。相反，锂离子蓄电池由于高能量密度、长循环寿命、低自放电和相比铅酸蓄电池较低的污染而反胜一筹。而且运用锂离子蓄电池作为纯电动汽车的低压电源还能够***降低纯电动汽车的整车质量，从而进步纯电动汽车的性能。固然锂离子蓄电池具有诸多优势，但运用锂离子蓄电池作为纯电动汽车的低压电源依然存在本钱较高、平安性数据缺乏和维护性较差等缺陷，这些问题将障碍锂离子蓄电池作为纯电动汽车低压电源的应用。总体而言，锂离子蓄电池作为纯电动汽车的低压电源具有较好的应用前景，值得我们好好探索。
摘要：纯电动汽车轻量化是现阶段电动汽车开展的重点关注对象之一，针对现今市场上绝大局部的电动汽车依然采用较为笨重而且污染较大的铅酸电池作为低压蓄电池的状况，本文讨论了运用锂电池作为纯电动汽车低压电源的可行性，在简单引见了锂电池和铅酸电池的现状之后，针对性地指出了运用锂电池作为纯电动汽车低压电源的优缺陷，此外，还讨论了纯电动汽车运用锂电池作为低压电源系统的管理战略，这关于纯电动汽车上运用锂电池作为低压电源系统具有一定的参考价值和指导意义。关键词：纯电动汽车；汽车蓄电池；锂电池；铅酸电池； 铅酸电池在汽车蓄电池上的应用历史曾经超越了一个世纪，但是，铅酸电池有着笨重、能量密度低、消费和回收过程污染大等缺陷，这些缺陷***局限了铅酸电池将来在汽车上的应用，许多工程师曾经开端探究可替代铅酸电池的绿色电池[1]。近年来，随着技术的开展和科学的进步，许多工程师发如今同等的环境下锂离子电池相比铅酸电池具有明显的优势，锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、高放电倍率、低自放电和低污染等优点，这些优点使得锂离子电池在电动汽车高压动力电池上得到了普遍的应用。由于系统供电原理与汽车启动方式的不同，电动汽车和传统燃油汽车的低压电源性能请求差异较大，因而我们要开发真正合适电动汽车运用的低压电源系统，其中方向之一就是运用锂离子蓄电池替代传统铅酸蓄电池[2]。但是，当前锂离子电池在纯电动汽车低压用电系统中的应用问题还鲜有研讨，同样，当前对纯电动汽车低压用电需求也缺乏系统的研讨和理论的指导，现阶段市场上所售的纯电动汽车大多沿用传统燃油车运用铅酸蓄电池的设计，这种设计并非一定合理。 需求指出的是，电动汽车的续航里程曾经成为当前电动汽车开展的痛点，为了延长电动汽车的续航里程，电动汽车的轻量化曾经成为了电动汽车开展重点关注的对象，这也是将来电动汽车开展的趋向[3]。
有研讨标明，电动汽车的质量减轻之后，整车行驶里程简直能够成比例地进步[4]。运用锂离子蓄电池替代铅酸蓄电池，能够经过集成低压蓄电池、DC-DC和高压动力电池从而进步电池系统的集成度，***降低汽车质量的同时进步汽车内的容积应用率。 下文将系统地对纯电动汽车运用锂离子电池作为低压电源这个问题停止讨论，这将对纯电动汽车的轻量化设计和电气系统的合理设计具有一定的参考价值和指导意义。1. 传统铅酸电池现状 近年来，铅酸电池技术不时开展，日渐成熟，我国已查明铅矿储量已达4270万吨[5]。随着消费厂商在华投资增加，铅酸蓄电池产业开展疾速，也成为了的铅酸蓄电池出口国之一。其中，免维护和密封性铅酸蓄电池技术获得了宏大的打破，我国的汽车用铅酸蓄电池技术已处于***程度，铅酸蓄电池产业开展的年增长速度曾经超越30%[6]。 在环保技术方面，目前我国在相关的处置办法和技术已根本成熟，国内各大中大型铅酸蓄电池厂家不时加大环保投入力度，更新工艺设备，使得消费作业环境不时得到改善，多数大型企业做到了清洁消费[6]。即便如此，铅蓄电池消费过程和回收过程中的污染问题还没得到完整处理，再加上某些企业管理不严，招致铅酸电池消费过程依然不“绿色”，严重危害到消费人员的生命安康。广东省惠州市职业病院曾在2014年对本地多家铅酸电池厂接触铅工作人员停止体检，发现本地域铅酸电池厂职业病状况严重，许多铅酸电池厂员工患有不同水平的血铅。铅酸电池在消费、制造和回收的过程中的污染问题，依然相当严峻[7]。 在性能方面，铅酸蓄电池性能稳定、具有较高的牢靠性、不容易发作热失控，即便在汽车发起机舱这种高温工作环境下，依然可以良好的工作。铅酸电池还具有较强的短期大电放逐电的才能，可以很好地满足传统燃油车发起机启动的需求[8]。同时，在汽车发电机启动时的浮充状态下铅酸蓄电池表现良好，可以充任一个大电容过滤汽车发电机产生的各种电源毛刺干扰，给后续用电器提供一个良好的电源环境。
铅酸蓄电池抗过充过放才能也较强，当汽车长期放置，铅酸电池掉电的状况下，重新充电即可运用，也不会对电池自身形成过多的损伤[9]。 即便铅酸蓄电池有这么一些良好的运用性能，但由于其消费过程和回收过程污染严重以及对汽车来说体积和质量较大，一些人曾经开端着手寻觅一种可替代铅酸蓄电池的“绿色电池”来作为汽车蓄电池运用。2017年，韩国现代汽车的工程师在loniq混合动力汽车中去掉了12V铅酸蓄电池，交换成锂离子蓄电池，然后整合到混合动力一体化电池内，胜利地减重11.8kg，载货容积提升了2.4%，获得了良好的效果[10]。2. 纯电动汽车低压用电需求剖析2.1 纯电动汽车和传统燃油汽车低压用电的异同 现阶段纯电动汽车的低压用电设备大多持续传统燃油汽车，车上的低压用电设备与传统燃油汽车大同小异，如车灯、车载声响、喇叭、雨刮等等。不相同的是，纯电动汽车没有传统燃油汽车的发起机起动机、高压点火模块等发起机相关的用电设备，因而也没有传统燃油汽车启动发起机的短时大电流需求。但是，纯电动汽车比传统燃油汽车多出了电机控制驱动器、电池管理系统、电池热管理系统、高压直流继电器等电动汽车***的用电设备，除了给动力电池上电的高压直流继电器在闭合霎时会产生5到8安培的动作电流会对电源形成一定的冲击之外，这些用电设备大多只要持续的小电流供电需求。而且纯电动汽车的蓄电池并不需求接受发起机带来的高温，因而纯电动汽车蓄电池的工作环境要比传统燃油汽车蓄电池的工作环境要良好[11]。 再看发电设备，传统的燃油汽车运用汽车发起机带动发电机产生低压电源所需求的电力。这种发电机产生的电力具有纹波质量差、尖峰多且峰值大的特性，直接运用这种电力很容易招致电子系统发作毛病，此时铅酸蓄电池也起到吸收尖峰、维护后级用电器的作用[12]。而在电动汽车上，普通会运用开关式隔离DC-DC把动力电池的高压电转换为隔离的低压电，
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