案例分析：6辆纯电动汽车低温环境使用分析

车辆的基本信息选取的电动车采用分体式电池成组结构，热管理冷却方式为风冷，低温充放电加热方式为PTC加热，电池组内部极耳处布置8个温度传感器。在环境温度过低情况下，利用加热器上部的风扇和风机对加热器进行强迫对流，来达到加热的目的。分体式电池系统电池热管理方案示意图6辆车的地区分布如下：数据采集1）根据中国气象局发布的温度信息统计不同地区环境温度；2）根据车辆使用规律，每间隔1min，呼叫车辆行驶数据，每间隔半小时呼叫车辆充电数据并记录；3）根据远程监控数据，统计不同地区、不同行驶里程、不同使用工况下的典型客户车使用电池温度数据；4）总结车辆低温充电时间不同温度行驶温升变化及常温下充电温度变化规律分析不同环境温度下电池放电特性。放电温度变化合肥地区环境温度为6-8℃，车辆静置10小时以上。电池温度处于8-10℃时，不同行驶工况下电池组温度变化不同。频繁急加速工况下，车辆每行驶1km，温度上升1℃左右，平缓工况下行驶10km，温度上升1℃左右 如下图：A1车行驶温度变化A2车行驶温度变化A2车行驶温度变化电池温度 T>0℃，不同驾驶习惯对电池温度影响较大，急加速工况行驶电池温度逐渐升高；到25℃后，温度基本达到平衡；平缓工况行驶，电池温度缓慢上升，平均每行驶5km，温度上升1℃如下图所示：车辆放电工况与电池温度关系电池温度为-10℃时，小于1C工况放电，行驶6km用时28min，电池温度由-10℃上升至0，基本不影响整车动力性。充电温度变化电池温度为-10℃时充电流程为充电预加热、充电加热、正常充电三个阶段。充电预加热时间为1h左右，充电加热时间为40min。下图分别为电池最低温度从-12℃和-8℃开始充电， -12℃升高至0℃左右时间为1h，0℃升高至5℃，时间40min。A4车低温充电温度变化A5车低温充电温度变化电池温度 T>0℃时，直充或慢充充电过程温度变化为1~2℃无较大温升。下图分别为 A3和A6车辆行驶20km后，电池温度比环境温度高10℃左右，随着环境温度升高6-13℃，电池充电5－7h，温度几乎不变。A3车常温充电温度变化曲线A6车常温充电温度变化曲线下图为A3车辆行驶99km后，电池最低温度为20℃时进行充电，环境温度由7℃，逐渐下降至0℃，此过程中电池充电温度几乎不变。验证了充电时初始温度大于0℃时，充电过程中电池温度不会降至0℃下影响车辆正常充电。A3车常温充电温度变化曲线虽然放电时低温启动加热效果较好，但空调加热PTC功率偏大，导致放电电流达到15A，比较费电。建议处于低温环境下的车辆，车辆行驶结束立即进行充电，以避免低温充电预加热时间和资源的浪费。（摘自《动力电池低温使用适应性分析》，作者徐爱秦）