2.3.4低温整车模拟测试
低温条件下,蓄电池的充放电性能会降低,下面将在低温环境下(-15℃)模拟整车行驶低压蓄电池充电和ACC档低压蓄电池放电,并对12V/30Ah锂离子电池和12V/60Ah铅酸蓄电池的低温充放电能力进行测试分析。
1)低温模拟行驶过程低压蓄电池充电测试。25℃下,将12V/30Ah锂离子电池或12V/60Ah铅酸蓄电池完全放电(0.05C放电至电池电压达到10V)9之后将电池置于-15℃的环境温度下进行14V恒压充电测试,结果如图5所示。
从图5a可以看出,充电开始电流最大,达到70A,随着充电的进行,充电电流逐渐减小,140 min后稳定在5.4A左右,电池的充电容量为15.8Ah,是额定容量的52.7%。而对于铅酸蓄电池,随着充电的进行,充电电流同样逐渐减小,140 min后稳定在3.7A左右(图5b),电池的充电容量为15.5Ah,是额定容量的25.8%。可见,低温条件下12V/60Ah铅酸蓄电池的充电能力会大幅降低,而12V/30Ah锂离子电池仍具有较好的充电性能。
2)低温下模拟ACC档低压蓄电池放电测试。25℃下,将12V/30Ah锂离子电池或12V/60Ah铅酸蓄电池完全充满电(0.05C充电至电池电压达到14.6V),之后将电池置于-15℃的环境温度下进行放电测试(放电电流为25A),结果如图6所示。
可以看到,当电池电压降至10v时,12V/60Ah铅酸和12V/30Ah锂离子电池的放电容量分别为13.4Ah和24Ah,对应的放电时间分别为32 min和58 min,后者的放电时间几乎为前者的2倍,表明在低温条件下,12V/30Ah锂离子电池的放电能力要明显高于12V/60Ah铅酸电池。
3 结论
传统燃油汽车与电动汽车对低压蓄电池的性能要求不尽相同,特别是在整车启动阶段,电动汽车的需求电流较小,因此铅酸电池大电流放电优势不再突出,锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命以及无污染等特点而值得关注。通过对12V/30Ah锂离子蓄电池和12V/60Ah铅酸蓄电池的性能进行比较分析,常温下前者具备和后者接近甚至更好的充放电性能,而在低温下锂离子电池的性能优势更加明显。此外,锂离子电池的质量较铅酸电池还有大幅降低,这对整车轻量化具有积极意义,表明锂离子电池作为低压蓄电池在电动汽车中有着良好的应用前景。