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【干貨】知道了這些個參數(shù) 就拿到了“動力電池”的鑰匙

2017-10-14 16:58:02 汽車人參考　點擊量：評論 (0)

作為一篇入門的文章，筆者先跟大家分享一下動力電池的性能參數(shù)，雖然這些個參數(shù)都比較偏理論敘述，但是卻是動力電池最基本的元素，就像一把鑰匙，通過它們才能評價動力電池的好壞，才能打開這扇大門。我們先來復(fù)

作為一篇入門的文章，筆者先跟大家分享一下動力電池的性能參數(shù)，雖然這些個參數(shù)都比較偏理論敘述，但是卻是動力電池最基本的元素，就像一把鑰匙，通過它們才能評價動力電池的好壞，才能打開這扇大門。

我們先來復(fù)習(xí)一下高中知識...

電壓（Ｖ）

開路電壓，顧名思義，即電池外部不接任何負(fù)載或電源，測量電池正負(fù)極之間的電位差，即為電池的開路電壓。

工作電壓，與開路電壓相對應(yīng)，即電池外接上負(fù)載或電源，有電流流過電池，測量所得的正負(fù)極之間的電位差。

由于電池內(nèi)阻的存在，放電狀態(tài)時（外接負(fù)載），工作電壓低于開路電壓，充電時（外接電源）的工作電壓高于開路電壓。

電壓（Ｖ）

開路電壓，顧名思義，即電池外部不接任何負(fù)載或電源，測量電池正負(fù)極之間的電位差，即為電池的開路電壓。

工作電壓，與開路電壓相對應(yīng)，即電池外接上負(fù)載或電源，有電流流過電池，測量所得的正負(fù)極之間的電位差。

由于電池內(nèi)阻的存在，放電狀態(tài)時（外接負(fù)載），工作電壓低于開路電壓，充電時（外接電源）的工作電壓高于開路電壓。

電池容量（Ah）

能夠容納或釋放的電荷Q，Q=It，即電池容量（Ah）＝電流（A）x放電時間（h），單位一般為Ah（安時）或mAh（毫安時）。

比如車內(nèi)蓄電池標(biāo)注16Ah，那么在工作時電流為1A的時候，理論上可以使用16小時。

電池能量（Wh）

電池儲存的能量，單位為Wh（瓦時），能量（Wh）＝電壓（V）×電池容量（Ah）。

如下圖，為標(biāo)識為3.7V/10000mAh的電池，其能量為37Wh，而如果我們把4節(jié)這樣的電池串聯(lián)，就組成了一個電壓是14.8V，容量為10000mAh的電池組，雖然沒有提高電池容量，但總能量確提高了4倍。

（寫到這兒筆者看了一下自己的充電寶標(biāo)識，特意搜索了下民航規(guī)定不能攜帶超過160Wh…）

復(fù)習(xí)了高中知識，我們下面來一點干貨...

能量密度（Wh/L&Wh/kg）

單位體積或單位質(zhì)量電池釋放的能量。

如果是單位體積，即體積能量密度（Wh/L），很多地方直接簡稱為能量密度；

如果是單位質(zhì)量，就是質(zhì)量能量密度（Wh/kg），很多地方也叫比能量。

如一節(jié)鋰電池重300g，額定電壓為3.7V，容量為10Ah，則其比能量為123Wh/kg。

根據(jù)16年發(fā)布的“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”，我們可以大概對動力電池發(fā)展趨勢有一個概念，下圖所示，到2020年，純電動汽車電池單體比能量要達(dá)到350Wh/kg

功率密度（W/L&W/kg）

將能量除以時間，便得到功率，單位為W或kW。同樣道理，功率密度是指單位質(zhì)量（有些地方也直接叫比功率）或單位體積電池輸出的功率，單位為W/kg或W/L。

比功率是評價電池是否滿足電動汽車加速性能的重要指標(biāo)。

比能量和比功率究竟有什么區(qū)別？

舉個形象的例子：

比能量高的動力電池就像龜兔賽跑里的烏龜，耐力好，可以長時間工作，保證汽車?yán)m(xù)航里程長。

比功率高的動力電池就像龜兔賽跑里的兔子，速度快，可以提供很高的瞬間電流，保證汽車加速性能好。

下面的參數(shù)稍微有點繞口...

電池放電倍率（C）

放電倍率是指在規(guī)定時間內(nèi)放出其額定容量（Q）時所需要的電流值，它在數(shù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)。

即：充放電電流（A）/額定容量（Ah），其單位一般為C(C-rate的簡寫)，如0.5C，1C，5C等

舉個例子，對于容量為24Ah電池來說：

用48A放電，其放電倍率為2C，反過來講，2C放電，放電電流為48A，0.5小時放電完畢;

用12A充電，其充電倍率為0.5C，反過來講，0.5C充電，充電電流為12A，2小時充電完畢;

電池的充放電倍率，決定了我們可以以多快的速度，將一定的能量存儲到電池里面，或者以多快的速度，將電池里面的能量釋放出來。

荷電狀態(tài)（%）

SOC，全稱是StateofCharge，荷電狀態(tài)，也叫剩余電量，代表的是電池放電后剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值。

其取值范圍為0~1，當(dāng)SOC=0時表示電池放電完全，當(dāng)SOC=1時表示電池完全充滿。電池管理系統(tǒng)（BMS）就是主要通過管理SOC并進行估算來保證電池高效的工作，所以它是電池管理的核心。

目前SOC估算主要有開路電壓法、安時計量法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法等，我們以后再詳細(xì)解讀。

責(zé)任編輯：lixin

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