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2014-11-05 14:34来源:北极星电力网关键词:中国电力国际合作论坛电动汽车国际合作论坛电动汽车收藏点赞
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10月23日,清华大学汽车系副主任李建秋教授在“中国电力国际合作论坛”的分论坛——“电动汽车国际合作论坛”上和大家分享了其在电动汽车车领域最新的研究成果。
以下文字实录:
李建秋:各位领导、各位专家、各位来宾大家上午好!
我的题目可能前面的几个专家不一样,我是搞技术的,报告偏技术的,汇报插电式混合动力储能系统的优化,也是我们最近研究的结果。我报告分为:一个是背景,另外一个是复合储能的异化,是把电池和超级电容合起来用在一辆车上,就有一个构型,怎么样把电池和超级电容复合,第三个就是怎么样优化他们的参数,最后是一个结论。
背景的情况,前面几个专家也介绍了,最近这两年新能源汽车的发展势头很快,你可以看到绿色的是插电式混合动力,传统的混合动力尤其是今年由于补贴政策的调整,逐步的都变成了插电式混合动力。那么混合动力和插电式混合动力有什么不同呢?混合动力是可以不用电池的,比如说你用超级电容来储能,但是插电式混合动力有超级电容的要求,单独用超级电容很难保证40公里或者50公里的续航里程,所以必须要采用电池。怎么样发挥超级电容和电池各自优势,就是我们研究的面临的一个问题。这里研究相应的几个方面,第一方面是他们各自的成本,还有综合来评价不同的储能系统面临的耐用性,也就是循环的寿命,能量密度、功率密度等等,还有成本、低温的一些性能,不同的储能装置特性是不一样的,怎么样发挥他们的效果,我们的主要就是这个目标,而这里面我们给出了一些实际的例子。首先来看看,怎么样研究把超级电容,电池和超级电容,电机和裂变气,混合动力还有发电机,在怎么样复合上面,我们大概有几种构型,第一种构型是直接把电池和超级电容通过一个双向的DCDC连接到电机的总线上面,这是构型A,它的优点是什么呢?是电池和超级电容有各自的工作电压范围,比如说电池电压变化范围比较窄,超级电容的变化范围可以比较宽,300伏到700伏。
超级电容电量跟电压的关系是线性的,电池电量跟电压是比较平的,他们两个是不匹配的,需要有DCDC把他们俩隔开。第二个构型从成本的角度考虑,我们可以省掉其中一个DCDC,你可以把DCDC放在电池这边,也可以把DCDC放在超级电容这边,只要一个。它的优点是什么呢?我也把两个工作电压分开了,但是问题是什么呢?问题就在于,你还是用了一个DCDC,这个DCDC的成本、效率对整个动力系统都会有相应不利的,成本会增加,效率也会下降。有一个双向DCDC和没有DCDC效率下降5%-8%。当然还有比较特殊的情况,我不要超级电容了,干脆就用电池,我们现在有这样的插电式混合动力。问题在哪里呢?这个电池充换电的倍率要求是比较高的,如果你电池的容量比较小的时候,你的换电倍率比较高,而且在低温的条件下,比如在我们国家东北的地区,往往零下20度到零下40度,在这样的条件底下,你就很难能够保证电池在低温下高倍率的充电和换电条件下的寿命。所以现在这是一个主流的构型,但是也有面临的一个问题。
下一个构型是直接把超级电容和电池两个并起来,不用任何的DCDC,它的问题就在于,由于超级电容它的工作范围是可以比较宽的工作电压,如果你用电池并上来之后,超级电容的能力就得到了限制,就没有发挥超级电容的能力。比如本来超级电容可以这个工作电压工作到这个点,范围比较宽的,SDC范围也比较宽,但是并上之后范围变的非常窄,花了很多钱把超级电容放在车上但是很难发挥效果,这也是不合理的。
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