电动汽车电池指标
1. 电动汽车电池的性能参数
化学电池品种繁多,性能各异。常用以表征其性能的指标有:电性能、机械性能、贮存性能等,有时还包括使用性能和经济成本。我们主要介绍其电性能和贮存性能。电性能包括:电动势、额定电压、开路电压、工作电压、终止电压、充电电压、内阻、容量、比能量和比功率、贮存性能和自放电、寿命等。贮存性能主要取决于电池的自放电大小。 系指电池在某负载下实际的放电电压,通常是指一个电压范围。
⑸ 终止电压
系指放电终止时的电压值,视负载和使用要求不同而异。 目前普遍使用的铅酸蓄电池正、负极板为涂膏式,由铅锑合金或铅钙合金板栅架和活性物质两部分构成。因此,极板电阻也由板栅电阻和活性物质电阻组成。板栅在活性物质内层,充放电时,不会发生化学变化,所以它的电阻是板栅的固有电阻。活性物质的电阻是随着电池充放电状态的不同而变化的。
当电池放电时,极板的活性物质转变为硫酸铅(PbSO4),硫酸铅含量越大,其电阻越大。而电池充电时将硫酸铅还原为铅(Pb),硫酸铅含量越小,其电阻越小。 连接体包括单体电池串联时连接条等金属的固有电阻,电池极板间的连接电阻,以及正、负极板组成极群的连接体的金属电阻,若焊接和连接接触良好,连接体电阻可视为一固定电阻。
每只电池所呈现的内阻就是上述物体电阻的总和,电池内阻R与电动势、端电压及放电电流的关系:Rs=(E-Uf)÷If
电池的内阻在放电过程中会逐渐增加,而在充电过程中则逐渐减小。所以,电池在充放电过程中,端电压也会因其内阻的变化而变动。故端电压在放电时低于电池的电动势,充电时又高于电池的电动势。 电池的容量单位为库仑(C)或安时(Ah)。表征电池容量特性的专用术语有三个:
a. 理论容量。系指根据参加电化学反应的活性物质电化学当量数计算得到的电量。通常,理论上1电化当量物质将放出1法拉第电量,即96500C或26.8Ah(1电化当量物质的量,等于活性物质的原子量或分子量除以反应的电子数)。
b. 额定容量。系指在设计和生产电池时,规定或保证在指定放电条件下电池应该放出的最低限度的电量。
c. 实际容量。系指在一定的放电条件下,即在一定的放电电流和温度下,电池在终止电压前所能放出的电量。
电池的实际容量通常比额定容量大10%~20%。
电池容量的大小,与正、负极上活性物质的数量和活性有关,也与电池的结构和制造工艺与电池的放电条件(电流、温度)有关。
影响电池容量因素的综合指标是活性物质的利用率。换言之,活性物质利用得越充分,电池给出的容量也就越高。
活性物质的利用率可以定义为:
利用率=(电池实际容量/电池理论容量)×100%
或,利用率=(活性物质理论用量/活性物质实际用量)×100%。 电池的输出能量是指在一定的放电条件下,电池所能作出的电功,它等于电池的放电容量和电池平均工作电压的乘积,其单位常用瓦时(Wh)表示。
电池的比能量有两种。一种叫重量比能量,用瓦时/千克(Wh/kg)表示;另一种叫体积比能量,用瓦时/升(Wh/L)表示。比能量的物理意义是电池为单位重量或单位体积时所具有的有效电能量。它的比较电池性能优劣的重要指标。 电池经过干贮存(不带电解液)或湿贮存(带电解液)一定时间后,其容量会自行降低,这个现象称自放电。所谓“贮存性能”是指电池开路时,在一定的条件下(如温度、湿度)贮存一定时间后自放电的大小。
电池在贮存期间,虽然没有放出电能量,但是在电池内部总是存在着自放电现象。即使是干贮存,也会由于密封不严,进入水份、空气及二氧化碳等物质,使处于热力学不稳定状态的部分正极和负极活性物质构成微电池腐蚀机理,自行发生氧化还原反应而白白消耗掉。如果是湿贮存,更是如此。长期处在电解液中的活性物质也是不稳定的。负极活性物质大多是活泼金属,都会发生阳极自溶。酸性溶液中,负极金属是不稳定的,在碱性溶液及中性溶液中也非十分稳定。 电池自放电的大小,一般用单位时间内容量减少的百分比表示,即:
自放电=(Co-Ct/Cot)×100%
式中:Co──贮存前电池容量,Ah;
Ct──贮存后电池容量,Ah;
t──贮存时间,用天、周、月或年表示。
自放电的大小,也能用电池贮存至某规定容量时的天数表示,称为贮存寿命。贮存寿命有两种,即干贮存寿命和湿贮存寿命。对于在使用时才加入电解液的电池贮存寿命,习惯上也称为干贮存寿命。干贮存寿命可以很长。对于出厂前已加入电解液的电池贮存寿命,习惯上称为湿贮存寿命(或湿荷电寿命)。湿贮存时自放电严重,寿命较短。如银锌电池的干贮存寿命可达5~8年,但它的湿贮存寿命通常只有几个月。
降低电池中自放电的措施,一般是采用纯度较高的原材料,或将原材料预先处理,除去有害杂质。也可在负极金属板栅中加入氢过电位较高的金属,如Ag、Cd等,还有的在溶液中加入缓蚀剂,目的都是抑制氢的析出,减少自放电反应的发生。 电池的寿命有“干贮存寿命”和“湿贮存寿命”两个概念。必须指出,这两个概念仅是针对电池自放电大小而言的,并非电池的实际使用期限。电池的真正寿命是指电池实际使用的时间长短。
对一次电池而言,电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间(与放电倍率大小有关)。
对二次电池而言,电池的寿命分充放电循环寿命和湿搁置使用寿命两种。
充放电循环寿命,是衡量二次电池性能的一个重要参数。经受一次充电和放电,称为一次循环(或一个周期)。在一定的充放电制度下,电池容量降至某一规定值之前,电池能耐受的充放电次数,称为二次电池的充放电循环寿命。充放电循环寿命越长,电池的性能越好。在目前常用的二次电池中,镉镍电池的充放电循环寿命500~800次,铅酸电池200~500次,锂离子电池600~1000次,锌银电池很短,约100次左右。
二次电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制式等条件有关。所谓“放电深度”是指电池放出的容量占额定容量的百分数。减少放电深度(即“浅放电”),二次电池的充放电循环寿命可以大大延长。
湿搁置使用寿命,也是衡量二次电池性能的重要参数之一。它是指电池加入了电解液后开始进行充放电循环直至充放电循环寿命终止的时间(包括充放电循环过程中电池处于放电态湿搁置的时间)。湿搁置使用寿命越长,电池性能越好。在目前常用的电池中,镉镍电池湿搁置使用寿命2~3年,铅酸电池3~5年,锂离子电池5~8年,锌银电池最短,只有1年左右。
2. 电动车性能指标
看电动车的四大件:电池、电机、控制器、充电器。这四个东西用的好就是好的电动车。4个方面的关键技术:电池技术、电机驱动及其控制技术、电动汽车整车技术以及能量管理技术。
一、整体来看这些数据
1、电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。
2、电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件,要使电动汽车有良好的使用性能,驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。电动汽车用电动机主要有直流电动机(DCM)、感应电动机(IM)、永磁无刷电动机(PMBLM)和开关磁阻电动机(SRM)4类。
3、能量管理系统是电动汽车的智能核心。一辆设计优良的电动汽车,除了有良好的机械性能、电驱动性能、选择适当的能量源(即电池)外,还应该有一套协调各个功能部分工作的能量管理系统,它的作用是检测单个电池或电池组的荷电状态,并根据各种传感信息,包括力、加减速命令、行驶路况、蓄电池工况、环境温度等,合理地调配和使用有限的车载能量;它还能够根据电池组的使用情况和充放电历史选择最佳充电方式,以尽可能延长电池的寿命。
二、具体看这些细节
1、电池容量和续航里程
电池容量、续航里程,这两个指标直观的反映了一辆纯电动汽车的性能。电池容量越大,续航里程越远,更容易打动购买者的心,这两个指标杠杠的高,购买者也就放心的买。
2、程价比
程价比=续航里程/指导价格,它是指每万元最高可供行驶距离,数据越高,说明每1万元的续航里程越高,花费一样的钱,行驶距离越远,性价比越高。
3、功效比
功效比=最大功率/电池容量,它是指每KW电池最高可产生的功率,数值越高,说明电池效率越高,车辆的运动性能越好
三、电动车性能指标简单计算方式
虽然这个只是两轮车的,但是实际可以参考的,道理差不多。
公式一:V=P/(G×0.09) (V:最快速度 P:额定功率 G:总负载重量) (功率越大,速度越快)
公式二:I=P/U (P:额定功率 U:电池电压 I:电流)
公式三:T=Q/I (Q:电池容量 I:骑行电流)
公式四:S=VT (S:续行里程 V:车速 T:骑行时间)
推导公式五 => S=UQ/0.09G (电压和电池容量越大跑的越远,这才你我关注的重点)
电池容量:如10AH,即如果放电电流10A,可以放电一小时
3. 电动汽车里Wh/km是什么意思
单位里程电耗,和传统汽车的油耗一个意思,如汽油车百公里油耗为6升,则写6L/100km。
举例说明,如果是4.2V,那么可以说26Wh的电量在4.2V电压下放电时间、电流的关系是26Wh/4.2V=26VAh/4.2V=6.19Ah=6190mAh,就是说以以100mA的电流放电,可以用61.9小时。(实际上电池放电电流和时间并非简单直线关系)
Wh是电量,它是和电压、电流、时间成正比关系的量。而MAh通常作为电池充、放电的指标,它是和电池的充(放)电电流、时间成正比的指标,要让它和Wh有可比性或可换算性,还必须知道电池的电压。
(3)电动汽车电池指标扩展阅读
电动汽车到了冬天就变成了电老虎。一位特斯拉车主分享的夏秋冬三个季节的平均能耗分别为205wh/km,190wh/km和300wh/km。可见冬季对于电动汽车来说,猛于虎一点不夸张。究其原因:
首先,如前文所说,电池的最佳使用温度在25°C左右。低于0°C之后电池的性能就会下降,放电能量也会随之下降,那么低于零度以后性能就会下降的非常明显,每下降一度,电池容量就会下降超过1%;
其次,承接上文,电池在低温下不能充电,动能回收功能将会受限甚至禁用。为了提高电池内元素的活性,厂商会采取一定的措施,给电池保温。这一过程同样需要消耗能量,这些能量同样来自电池。低温本就造成电池严重缩水的情况下,还要自己给自己保温(电池主动加热系统会加热至0°C以上),想一想,电池也真的是太难了;
4. 电动汽车对动力电池的要求有哪些
电动汽车对动力电池的要求有:
1、大功率充放电能力:质量比功率和体积比功率是衡量蓄电池快速充放电能力的指标,相对、于比能量要求,混合动力汽车对比功率要求更高。
2、充放电效率:动力电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环,高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。
3、相对稳定性:动力电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定,使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。
主要指标:
1、质量比功率(W/kg):
电池的质量比功率代表每千克质量的电池能提供的功率。它的大小决定电池所能输出的最大功率,标志着汽车的加速性能和最高车速,对电动汽车的动力性能等有直接影响。在混合动力汽车中,电池的比功率是最关键的因素,因为电池的电耗尽后可以在内燃机工况下重新进行充电。
2、质量比能量(Wh/kg):
标志着纯电动模式下的续驶能力。
3、循环次数:
动力电池的工作是一个不断充电-放电-充电-放电的循环过程,每充电和放电一次,动力电池中的化学物质就要发生一次可逆性的化学反应。
随着充电和放电次数的增加,动力电池中的化学活性物质会发生老化,逐渐削弱其化学功能,降低动力电池的充电和放电的效率,最后部分或完全丧失其充电和放电功能。动力电池的工作循环次数是衡量动力电池寿命的重要指标,对动力电池的使用有直接影响。
4、成本:
电池的成本与电池的新技术含量、材料、制作方法和生产规模有关,目前新开发的高比功率的动力电池成本较高。
5. 电动汽车电池是多少安的
电动车电池容量一般为:2200ma/h,5AH,10Ah,有些电动车容量可达20AH或50AH。电池并联得越多,容量越大。
6. 电动车电池检测什么样的数值算不合格
电动车电池检测标称电压超过48V的属于不合格。
国家强制标准中,为保障电动自行车安全规定——蓄电池的标称电压应不大于48V。但实际生活中,一些电动车专卖店为了能让新车多跑一些公里数,还采用了增加电池容量的方法。
消协提醒,擅自增加电池容量,虽然会使电动自行车调快速度,但对于消费者来说,最直接的危害就是在行驶过程中会有刹不住车的危险。
在电池老旧、丢失等情况致使更换时,消费者应到正规的售后维修点更换电池,选购新电池也要注重质量和匹配性,而不是简单的价格比较和随性挑选。
不同厂家生产的不同电动车都会存在一定的电池匹配性差异,质量好的合适电池才是更换首选,劣质或不配的电池可能带来一定的安全隐患。
(6)电动汽车电池指标扩展阅读
电动车电池使用注意事项
1、不能超载超重行驶(如骑车带人或装载重物等),行驶中发现仪表显示电量不足时,要用人力骑行,因为深度放电对电池寿命的损耗很大。
2、注意充电方法。新电池在第一次充电时,时间一定要长,要保证将电充足。对于铅酸蓄电池来说,不管路程远近,使用完后都要立即充电,随放随充,不要到电量完全耗尽才去充电,如车长期不使用,也要保证每月补充电一次。这样既可保护电池,又能延长其使用寿命。
3、及时充电铅酸蓄电池的特性应该充满电存放,不要等电放完了再充,这样会加快电池极板的硫化,使电池的容量很快降低,寿命缩短。
4、及时补充液体蓄电池是靠一定浓度的硫酸溶液和铅化学反应产生电能,一旦液体不足,使用中电池很快会发热损坏,因此,及时补充液体至关重要。
5、尽量避免急刹车,频繁的急刹车会影响到刹车灵敏度,耗费电池容量;车速不宜过快,车速越快,对电池的损耗越大。
6、缓慢加速。尽量保持中速行驶中速行驶最省电,对电池的冲击最小。新电池以不超过15公里/小时的速度,可以行驶60公里左右,如果以25公里,小时的速度,则只能行驶45公里左右。
7、不要在静止的状态下直接利用马达启动车子,最好用脚踩同时助力进行启动。上桥、上坡、逆风行驶时务必要用脚踏助力,以避免对电池造成冲击性伤害,影响电池的续行里程和使用寿命。生活常识
8、行驶中不要突然大幅度加速,突然加速意味着电池需要强电流放电,不但伤害电池的极板,使电池容量快速下降,寿命缩短,而且还很容易烧毁钥匙电门的开关接点。
7. 电动汽车对动力电池的要求主要由哪些
电动汽车对动力电池的要求应该是很严格的,动力电池必须达到一定的功率之后,才可以驱动电动汽车到里程的。
8. 电动汽车的电池容量一般有多少千瓦时
电动汽车的电池容量因品牌、产地等因素的不同而有所不同,一般在15—60kwh之间。
美国主流电动汽车电池容量(美国规定电池包容量大于或等于16kwh可以拿满7500美元的联邦补贴,所以美国市场的纯电动汽车基本都会超过16kwh):
雪佛兰沃蓝达(VOLT):16 kwh;
日产聆风(LEAF):24 kwh;
科达电动汽车(CODA):33.8 kwh;
本田飞度电动版(Fit EV):20 kwh;
三菱i电动汽车(iMiEV):16 kwh;
福特福克斯电动版(Focus EV):23 kwh。
江淮同悦:15 kwh;
比亚迪e6:57 kwh;
奇瑞瑞麟M1电动汽车:16-20 kwh;
力帆620电动汽车:30 kwh;等等
国内一些电动汽车的电池包容量:
9. 纯电动车的哪些指标可以客观评价它的好与坏
一款纯电动汽车好不好,评价指标还是挺多的,主要可以从以下三个指标进行评价:续航里程、充电性能和动力性能。当然作为最基本的交通属性,车辆的安全可靠性,性能稳定性等基本属性肯定是要达标的。
纯电动汽车相对于燃油车而言,最大的优势之一就是其加速性能,毕竟是直接电机驱动,在同级别车型中,动力响应速度要明显快于发动机系统,这也是为什么在纯电动领域,百公里加速跑进10秒基本都是家常便饭,跑进5秒也没有什么可稀奇的。当然和传统燃油车一样,评价一辆纯电动汽车的动力性能,主要就看其最大输出功率和最大输出扭矩,百公里加速时间等。
10. 新能源汽车动力电池组的性能指标是什么
【太平洋汽车网】新能源汽车动力电池性能指标主要有能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等,根据动力电池种类不同,其性能指标也有差异。新能源汽车动力电池参数:电压开路电压电池的开路电压是无负荷情况下的电池电压。开路电压不等于电池的电动势。
0分享至用微信扫码二维码分享至好友和朋友圈新能源汽车动力电池性能指标主要有能量、功率、输出效率、自放电率、使用寿命等,根据动力电池种类不同,其性能指标也有差异。今天为讲解容量与能量与功率。
1.能量电池的能量是指在一定放电制度下,电池所能输出的电能,单位为W·h或kW·h。它影响电动汽车的续驶里程。电池的能量分为总能量、理论能量、实际能量、比能量、能量密度、充电能量、放电能量等。
(1)总能量总能量是指蓄电池在其寿命周期内电能输出的总和。
(2)理论能量理论能量是电池的理论容量与额定电压的乘积,指一定标准所规定的放电条件下,电池所输出的能量。
(3)实际能量实际能量是电池实际容量与平均工作电压的乘积,表示在一定条件下电池所能输出的能量。
(4)比能量比能量也称质量比能量,是指电池单位质量所能输出的电能,单位为W·h/kg。常用比能量来比较不同的电池系统。
比能量有理论比能量和实际比能量之分。理论比能量是指1kg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量;实际比能量是指1kg电池反应物质所能输出的实际能量。由于各种因素的影响,电池的实际比能量远小于理论比能量。
电池的比能量是综合性指标,它反映了电池的质量水平。电池的比能量影响电动汽车的整车质量和续驶里程,是评价电动汽车的动力电池是否满足预定的续驶里程的重要指标。
(5)能量密度能量密度也称体积比能量,是指电池单位体积所能输出的电能,单位为W·h/L。
(6)充电能量充电能量是指通过充电机输入蓄电池的电能。
(7)放电能量放电能量是指蓄电池放电时输出的电能。
2.功率电池的功率是指电池在一定的放电制度下,单位时间内所输出能量的大小,单位为W或kW。电池的功率决定了电动汽车的加速性能和爬坡能力。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)