纯电动客车动力电池匹配及试验.docx

纯电动客车动力电池匹配及试验摘要：动力电池是整车性能的重要影响因素本文针对纯电动城市客车动力电池主要能量参数进行了计算并予以匹配及设计其后对电池性能进行了实车道路试验分析试验结果验证匹配的合理性。关键词：纯电动客车动力电池匹配试验随着当前环境污染与能源短缺问题的日益突出世界各国著名汽车厂商都在研制各种类型的电动汽车并且取得了很大的进展和突破。我国通过一系列重大科技专项的制定实施促使电动汽车技术蓬勃发展其自主研发的电动汽车关键装置或整车技术尤其是纯电动客车技术更是取得了长足的进步。动力电池是纯电动车关键技术装备决定着车辆续驶里程直接影响整车使用性能因此电动车辆动力电池的合理匹配是整车性能的重要影响因素。笔者以广州某公交公司自亚运会投入使用某款纯电动客车为研究基础着眼于纯电动客车动力电池匹配及设计并通过试验测试匹配的合理性分析影响动力电池使用性能的因素。一、动力电池的匹配1.动力电池匹配方案纯电动汽车采用能量型电池即动力电池是纯电动汽车唯一的能量源。电池参数匹配一般要满足系统特别是驱动电动机的电压等级、功率要求、最大充放电电流等多方面的因素对于纯电动车主要计算电池的能量要求。而电池容量与其功率成正比容量越大输出功率越大其功率一般均能满足电系统要求匹配时主要考虑电池能量的要求以满足车辆续驶里程。续驶里程是电动汽车动力电池组完全充满电能够行驶的最大里程数。2.动力电池参数计算（1）动力电池额定电压的确定。电池电压的选择应和电动机的额定电压相匹配而该款电动客车所选用的是额定电压为384V的交流感应电动机因此动力电池组的输出电压要大于384V。（2）动力电池额定容量的计算。根据车辆日营运里程的特点动力电池组充满电应保证车辆在匀速40km/h的情况下能至少连续行驶里程大于等于150km即续驶里程为150km。首先计算出车辆匀速行驶要达到续驶里程所需要的能量见公式1。Wroad=Proadt=Proad（S/Vavg）（1）式中：Wroad――汽车能行驶的最大里程所需要的能量（kW・h）；Proad――汽车正常行驶时所需要的驱动功率（kW）；S――汽车能行驶的最大里程即汽车的续驶里程（km）；Vavg――匀速行驶的平均速度（km/h）。当电动汽车以匀速行驶时其坡度阻力和加速阻力消耗的功率可忽略不计只计算滚动阻力和空气阻力根据功率平衡关系得出下式：（2）式中：ηt――传动系总效率一般取0.90；m――车辆总质量为18000kg；CD――空气阻力系数取0.5；A――迎风面积为0.8×2.54m×3.2m=6.5m2；f――滚动阻力系数客车一般取0.012。将各参数代入公式2计算得出p=29kW考虑驱动电动机效率的影响Proad的值为31kW。其次确定动力电池组实际放出的能量见公式3。Wess=UessCessξsoc/1000（3）式中：Wess――动力电池组实际能放出的能量（kW・h）；Uess――动力电池组工作电压（V）；Cess――动力电池组的容量（Ah）；ξsoc――动力电池组有效放电容量系数。所谓SOC是指参加反应的电池内部荷电状态的变化状态新的电池在充电之前的SOC为0经过充电后达到充满状态充满状态时的SOC为1。电池内部电荷状态的变化状态可以用SOC的百分数（%）的相对量来表示。电池组有效放电容量系数ξsoc表示电池组不可能完全放出100%的容量例如从开始放电时的100%放电到20%那么该系数机为0.8。驱动电动车辆行驶一定的里程要满足公式4的关系条件：Wess≥Wroad（4）整理（2）、（3）和（4）三个公式可导出公式5。（5）将相关参数代入公式（5）可计算出所需的电池额定容量为349A・h。3.动力电池匹配的结果实际上车辆在行驶过程中所受的阻力是比较复杂的还要考虑其他用电设备电能的需要匹配电池的容量要比计算的容量大一些。锂离子电池在车辆上应用综合性能较好有较大的发展潜力是纯电动汽车动力电池应用的主要方向。因此根据计算结果和调研市场电池类型情况选用容量为360A・h额定总电压为395V的锰酸锂电池组。二、动力电池性能道路试验动力电池性能的道路测试方案是建立在纯电动客车整车试验的基础上的通过实际道路试验测试出动力电池的性能参数分析出电池的实