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2019-12-16 点击量：324次
今天我们聊一个话题，随着锂电池在电气化里面的渗透，48V、HEV和PHEV都应用了很多的锂电池系统，为何它们的事故概率从整体来看要远远低于纯电动汽车系统。
这里所引用的一份材料来自《高性价比的48V锂电子电池热管理技术方案及其在混动车上的应用》，里面有一些东西是我们可以和纯电动比较的。
48V系统的裕度
在这份报告里面，为了尽可能降低系统的成本，在Pack和Pack的热管理方面尽可能使用最少的附加，所以在以下的系统框图里面，作者试图使用完全被动管理的策略，主要通过空调系统加热＋在LFP电池的许用充放电功率区间内，尽可能采用充放电自热的方式加热电池（48V磷酸铁锂电池位于副驾驶座椅下方）。
系统框图
所以虽然48V系统不需要围绕电池的特性来设计考虑复杂的热管理系统，但是在考虑策略的时候，48V电池也不是主角，车辆通过48V发电机和48V的DC－DC配12V电池可以完全满足车辆原有的功能设计，在考虑电池的时候，就很容易的迁就电池的需要。
在温度很低的时候－30度时，电池的充放电功率飞扬有限
电池温度升高到0度时，可提供7Kw的放电功率和3Kw的充电功率；电池温度进一步升高到30度以上时，充放电能力将达到最大值
48V电池充放电功率限制
所以做这个设计里面最大的好处在于：
车辆启动，如果48V电池无法充放电，则继电器需保持断开，这也可以运行；如果等到电池充放电能力得到恢复后，继电器可以闭合把电池接到里面去。也正是因为如此，在低温情况，48V电池的实际功率可以通过控制，限制功率的输出，设计目标可以容忍48V电池通过加热手段一段时间内使得充放电能力恢复，在参考讲演里面，需求设定的数据为一小时内使其充放电能力恢复以支持混动功能（如制动能量回收，48V电机启停功能等），所以其实整个系统的余地比较大
48V电池系统加热的策略
所以在以上的前提下，文章分析了好几种策略，包括：
继电器处于断开状态，不用48V电池，让它随着电池自然发热
继电器闭合，尽可能约束电池的电流（通过控制发电机来实现）
继电器闭合，通过控制发电机，使得电池在循环地被充电和放电，通过充放电实现电池升温同时维持电池SOC
这份报告的实车结果的数据可能不完整，选的几个案例结果如下，其实可以看到电池本身在限制的功率范围内进行充放电能有效的带来温升和功率的爬升
下面这个图没放完整，是在33分钟的情况，这里在完全遵循放电功率来走
48V电池充放电功率限制
HEV的情况是和48V相似，PHEV的电池更大整个许用的功率范围更宽，余地更大。
BEV的电池加热的策略
我不知道对不对，目前看下来，纯电动车比较大的瓶颈就是越来越大的电池，和用户期望在各种条件下的补电速度，特别是在低温下面的直流充电速度，在这个里面，我们要克服好几个问题：
用户需要的是和常温下相比拟的充电时间
用各种不同的预热的方法，都需要平衡温差、温升速度、许用功率和总体时间的矛盾
由于电池是唯一的动力来源，还不能怂，一定的放电功率和能量回收还得有，电耗不能变化特别多
所以这个问题就演变成了，为了在低温的特定性能下（包括各家媒体都要去的冬季快充、冬季动力性和冬季续航里程的数据）不断做平衡，虽然电池对于温度的敏感性是很明显的，但是整车用户的需求更直接，两者之间的平衡存在着很多的挑战。很容易的，这里大伤小伤就随之累积起来了（这里的温差问题，是不是考虑温度最低的那颗电芯，这个是个很大的平衡点，要等它起来需要时间）
在这张Taycan给出的软包电芯的温度、SOC的充电功率谱里面，10度60％SOC才50kW的许用充电功率，算一算才只有0．5C左右了。往下的0度，－10度其实都没给出来，这个其实很保守的。
作者：朱玉龙
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