鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1036次 | 2020年03月05日
快充對(duì)日產(chǎn)Leaf電池和續(xù)航里程的影響
美國(guó)DOE曾對(duì)2012版的日產(chǎn)Leaf做過(guò)一個(gè)長(zhǎng)達(dá)250天之久的快充比較測(cè)試,以分析快充對(duì)整車性能和電池的影響,這里整理一些有意義的結(jié)果供大家參考。
2012MYLeaf電池系統(tǒng)的基本信息如下:
24kWh,66.2Ah,360V
192個(gè)電芯,96s2p,48個(gè)模組,2p2s/模組
電芯類型LMO
為便于比較,DOD共選用了4輛車,其中兩款車進(jìn)行快充(50kW,120Ah),兩款車使用Leaf車載充電機(jī)進(jìn)行ACL2充電(3.3kW),二者的充電曲線圖見(jiàn)下。車輛的性能在開(kāi)始測(cè)試前進(jìn)行測(cè)量一次,5完英里(8萬(wàn)公里)后再進(jìn)行測(cè)試一次;電池性能的測(cè)試每隔1萬(wàn)英里(1.6萬(wàn)公里)測(cè)試一次。整個(gè)研究過(guò)程,收集分析的數(shù)據(jù)包括:車速、電池包電流、電壓、溫度、SOC等。
測(cè)試的地點(diǎn)在美國(guó)亞利桑那州的Phoenix,氣侯炎熱,Leaf車輛在此地的使用多次因壽命衰減遭投訴,所有的測(cè)試過(guò)程,車內(nèi)的空調(diào)自動(dòng)開(kāi)啟(車內(nèi)溫度設(shè)定在72°F,22℃)。
Leaf50kW的快充過(guò)程,快充在1725秒后會(huì)自動(dòng)結(jié)束,然后再開(kāi)始另一次充電直到電池完全充電。
利用Leaf車載3.3kW充電機(jī)進(jìn)行充電。
關(guān)于每一天快充車輛和正常充電車輛電流與溫度的統(tǒng)計(jì)圖如下,可以看出電流的變化基本是一致,說(shuō)明車輛的行駛等狀態(tài)兩組車輛相近;直流快充的車輛溫度變化更劇烈。
電池包的溫度:
對(duì)250天內(nèi)兩組車輛電池包的溫度比較分析如下圖,關(guān)于每次車輛啟動(dòng)前,直流快充(DCFC)的車輛在早上出發(fā)時(shí),電池包的溫度平均比ACL2充電電池包高2.1℃,表明快充對(duì)電芯溫度的提升,散去還是要相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。不過(guò),相比外界環(huán)境的高溫,這個(gè)溫差影響不大。
關(guān)于電量耗盡,每次進(jìn)行充電前的電池包溫度如下圖,可知,直流快充(DCFC)的車輛與ACL2的車輛溫差進(jìn)一步減少。在行駛的過(guò)程中,直流快充(DCFC)車輛電池包溫度平均冷卻了1.1℃,ACL2車輛的電池包平均冷卻了0.4℃,因此,在車輛行駛過(guò)程中,DCFC的車輛電池包溫度平均比ACL2電池包溫度高1.4℃,基本可以忽略不計(jì)。
當(dāng)電池包充電結(jié)束,兩組車輛電池包的溫度統(tǒng)計(jì)如下圖所示,可以看出,電池包溫度平均都有上升;直流快充(DCFC)的電池包平均溫度升高6.5℃,ACL2的電池包平均溫升2.9℃,充電結(jié)束時(shí)的溫度平均差4.9℃。
對(duì)整個(gè)測(cè)試過(guò)程中,兩組電池包的溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分布,顯示如下,可以看出,車輛95%的時(shí)間(包括行駛,充電,靜止)電池包的溫度不會(huì)超過(guò)46℃。
電池包的容量:
在每1萬(wàn)英里后,分別對(duì)4輛測(cè)試車輛的電池包容量進(jìn)行測(cè)定,比較圖如下??梢钥闯?,4輛車在起始,以及前2萬(wàn)英里的容量基本一致,從第3萬(wàn)英里開(kāi)始,直流快充DCFC的車輛容量衰減明顯大于ACL2車輛,平均在0.5kWh。不過(guò),這種衰減的差役相比車輛自身因行駛里程(充放電循環(huán))和日歷時(shí)間帶來(lái)的容量衰減要小的多,在3萬(wàn)英里行駛里程時(shí),容量衰減平均達(dá)到3.2kWh,5萬(wàn)英里行駛里程時(shí),容量衰減平均達(dá)到6kWh以上。
續(xù)航里程:
45MPH(72km/h)等速測(cè)試的續(xù)航里程與容量如下表所示,4輛車在5萬(wàn)英里(8萬(wàn)公里)后,續(xù)航里程都呈現(xiàn)的較大程度的衰減,直流快充平均下降30%,ACL2車輛美元下降21.5%。同比,容量衰減也是很大的比例。
進(jìn)一步比較不同條件下的容量測(cè)試,實(shí)驗(yàn)室為C/3測(cè)試條件,Track測(cè)試為等速測(cè)試,直到不能維持車輛的速度(最大限度的利用電量),Road測(cè)試為正常的行駛,從滿電開(kāi)始,當(dāng)提示還剩下5英里續(xù)航電量時(shí)停止(有一部分電沒(méi)有利用)。
綜合以上可以看出:(1)快充會(huì)使電池包的溫度平均比正常慢充的高3-4℃左右;(2)快充會(huì)加速電池的衰減,續(xù)航里程也會(huì)比正常慢充的車輛衰減的快;(3)快充對(duì)容量衰減、續(xù)航里程衰減的影響,相對(duì)充放電循環(huán)次數(shù)、日歷時(shí)間的整體影響,要小得多,不是一個(gè)主導(dǎo)因素。