本文是 Sinexcel-re 电动汽车电池测试见解的一部分,阐述了电压系统和先进电池测试系统在现代电动汽车中的作用。.
通常,汽车采用 12V 电池系统。该电压可能与标准值略有不同,介于 12.6 至 14.4V. .无论如何,当今的电动车和混合动力电动车(EV 和 HEV)或汽车由两个电池系统组成,因此也有两个电压系统。一个是像传统汽车一样的 12V 系统。另一种电池系统由多个电池模块组成,每个模块由多个电池单元组装而成。这种电压类别与混合动力电动汽车 (HEV)、全混合动力电动汽车 (FHEV) 和插电式混合动力电动汽车 (PHEV) 有关。这些车辆的电池电压可高达 400V 和 800V。这些电池被称为 高压汽车电池. .这些汽车电池系统带来了更高的效率、更快的充电速度和更好的性能。目前,这些电池存在一些潜在问题,如价格较高和安全问题。本文将讨论高压汽车电池的各个方面,包括其选择、测试、优点、安全问题、重要缺点以及解决这些缺点的进展。.
关于普通汽车电池或 12V 电池,您需要了解什么?
通常情况下, 汽车电池s 以前是 12 伏电池。当这些电池充满电后,电压会升至 14.4 伏。无论如何,当电池的能量耗尽时,电压就会下降,保持在标称电压 12V 左右。当电池充电至 50% 左右时,其开路电压为 12.1V。这些电池需要定期维护,特别是因为在充电和使用条件下会有水分蒸发。.
这些蓄电池为汽车发动机的启动提供电力,其电压会暂时下降。无论如何,发动机启动后,蓄电池电压会恢复到额定值,因为交流发电机开始为蓄电池充电。.
当这种 12V 电池用于现代混合动力汽车或其他电动汽车时,它们的 目的 用于执行启动功能(可选)以及为车灯、雨刷、动力转向、ECU(电子控制单元)、收音机和车窗等小型负载供电。.
什么是高压汽车电池?
传统上,所有汽车或车辆都使用 12V 电池系统。随着人们对减少碳排放和应对气候变化的日益重视,设计出了电压远高于 12V 的汽车电池。这种电池被称为高压汽车电池。高压汽车电池还可根据电压水平进一步分类,电压水平与车辆的混合动力程度和电池的用途有关。这里将讨论不同类型车辆的电池电压。.
轻度混合动力电动汽车(MHEV)中的电池:
这些车辆的电池电压标称值约为 48V。这些电池可执行一些基本功能,如启动和停止、动力辅助和再生制动。这些电池的容量还不足以用电力驱动汽车。无论如何,这些电池可以有效地提高效率和减少排放。奥迪 A6 55 TFSI e 就是 48V 电池汽车的典型代表。.
全混合动力电动汽车(FHEV)中的电池:
全混合动力电动汽车(FHEV)的电池能够提供足够的电力,使汽车在短距离内依靠电力行驶,并在较长距离内协助满足电力需求。这一目的表明,全混合动力电动汽车的电池必须更大、更坚固。通常,这些电池的电压范围在 200 到 300V 之间,以节省更多燃料,提供更多电力。丰田普锐斯就是全混合动力汽车的一个例子,因为丰田普锐斯的电池电压为 201.6V。.
插电式混合动力电动汽车(PHEV)中的电池:
插电式混合动力电动汽车的电池比全混合动力电动汽车(FHEV)大,电压范围在 300 到 400V 之间。这些车辆配有车载充电器,其电力电子电路相对先进和复杂,可有效控制充放电过程。这些车辆的电池可使车辆仅靠电池就能行驶相当长的距离。这些大型电池还能在车辆加速时提供动力,在制动时获取再生动力,并通过降低油耗来减少排放。雪佛兰沃蓝达和宝马 330e 就是 PHEV 的典范。.
800V 电池结构:
400V 电池结构已成为插电式混合动力电动汽车的标准。无论如何,一些汽车制造商已经开始生产具有以下特点的汽车 800 伏电池系统 而不是 400V 系统。必须注意的是,800V 汽车的电压范围在 600 到 900V 之间。与 400V 相比,这些电池系统具有一些主要优势,如续航里程进一步延长,充电速度提高。此外,这些电池还能确保更好的加速曲线和更高的再生能量吸收率。这些优点的缺点是价格昂贵。.
800V 电池结构也带来了一些技术优势。例如,减轻了电源系统的重量和尺寸。事实上,随着电压的升高,提供相同功率所需的电流也会减少。为了适应这种较小的电流,细导线也起到了作用。更小的电流也意味着更少的发热、更少的能源浪费以及更少的冷却需求。这些因素都有助于大大减轻汽车的重量。.
800V 电动汽车的一些著名例子包括保时捷的 Taycan、起亚的 EV6 和 EV9、特斯拉的 Cyber Truck、Zeekr 的 001 和 XPeng 的 G9。.
选择高压汽车电池:
如果你有一辆电动汽车,你必须更换它的电池,那么你的选择并不多。每辆车的电源系统在制造时都被设计为支持特定的电压,或最多支持特定的电压范围。已安装的动力系统使您只能选择标称电压在上述范围之间的电池。无论如何,如果您在购车前考虑电池电压,就必须考虑一些性能因素,如性能、充电时间、价格、可用的配套基础设施、续航能力和重量。不得不提的是,从本质上讲,所有电池都是一样的。电池模块和电池单元的数量是使所有这些电池系统相互区别的唯一差异。.
部分 重要因素 在此进行详细讨论。为了明确概念,我们以 400V 和 800V 电池系统为例,因为这两种电池系统是目前最成熟、最有前途的类型。在此,将对这两种方案进行详细比较。.
充电时间 随着电池标称电压和电池尺寸的增加,相关充电站及其电流输出也会发生变化。在 400V 充电站中,输出电流不能超过极限值,以尽量减少损耗、降低发热量并确保安全。在 800V 电池系统中,充电站将以 800V 或 600 至 900V 的电压范围提供电流。因此,需要较小的电流来为电池快速充电。因此,与 400V 电池系统相比,800V 电池系统的充电速度更快。.
性能: 电池电压也会影响汽车的性能特征。在加速过程中,汽车需要更高的能量。如果使用 400V 电池系统,则需要更大的电流来提供所需的加速度。电线的容量、安全考虑和损耗会促使系统将电流保持在较低的安全范围内,这可能会影响性能,例如加速曲线。另一方面,对于 800V 电池系统,由于电压较高,电流较小,因此很容易按照要求的速度轨迹运行。.
让我们讨论一下 400V 和 800V 系统电动汽车的另一个性能参数--再生制动,以澄清立场。与 400V 电池相比,800V 电池能更快地吸收更多能量。因此,800 伏电池比同类电池更高效。.
在续航里程方面,800V 电池系统将使电动汽车更加高效,并确保延长续航里程。.
重量 如前所述,要为任何用途提供相同的功率,800V 电池系统需要提供的功耗都会减少。因此,电源系统可以采用更细的电缆和更轻的组件。这也是因为较低的电流可降低热损耗。因此,800V 电池系统将减轻电动汽车的重量。.
充电基础设施:目前,用于 400V 系统的充电基础设施已经发展得相当成熟。因为几乎所有的汽车制造商都在设计和生产标称电压为 400V 的汽车,这已成为一种标准。无论如何,用于 800V 电力系统的充电基础设施还没有发展起来,因此需要对这方面进行特别考虑,以便从这些高压系统中获益。还必须指出的是,400 伏充电站可用于 800 伏汽车电池系统,但汽车中需要特殊的电子电路来支持低压充电器。.
价格 规模经济对每种产品都有影响,因此电池的生产也受此影响。电压较低的电池在市场上已经存在了很长时间。它们的大规模生产、先进的研究和利用率的提高使其价格下降。另一方面,电压高达 800V 的电池市场规模并不大,在电动汽车中的使用也未形成规范。此外,这些电池的设计和生产也缺乏研发。因此,目前 800V 电池的成本远远高于其他电池。.
一旦对所有这些方面进行了讨论,并对不同类型的电池(基于电压等级)进行了比较,您就可以选择合适的电池或电压等级合适的电动汽车。您必须考虑到安全性、周围的充电基础设施、预算、您的使用情况以及最短的充电时间。.
测试高压汽车电池
电池系统或电池模块是电动汽车的核心。因此 测试 电池测试和分析对于保证电池和汽车的安全、良好性能和延长使用寿命至关重要。对于高压汽车电池测试而言,模拟实时运行场景是关键所在,在这种场景下,要改变电气、气候和负载条件并进行测试。.
功能测试检查:
功能测试包括一系列测试。在此,将提及几项重要的功能测试。.
通信接口的存在和正确工作对电动汽车的运行至关重要。因此,在功能测试检查中,要确保通信接口正常工作。在这项测试中,电池被连接上高压电,电池管理系统被用来检查电池的状态。通过定义的充电脉冲对电池充电、放电,并持续检查 SoC(充电状态)。此外,还执行功能测试,以检查支持的协议是否到位。.
安全测试检查:
由于高压蓄电池的工作电压和车辆运行条件各不相同,因此安全检查对高压蓄电池非常重要。在安全检查中会进行各种测试。例如,监测电池在收到碰撞信号时是否关闭。我们的 高压电池测试系统 它包括监控输出继电器是否安全并立即关闭,以便切断车辆系统的电源。在安全检查过程中,要检查 BMS 是否完全正常,控制单元是否能够单独读取所有电池,以便估算每个电池的健康状况。 在安全测试期间,还要对绝缘进行测试。.
结论:
高压电池是电动汽车最昂贵、最重要的部件。广泛的研究使我们能够以经济友好的方式设计和制造高压电池,同时确保其性能符合电动汽车的要求。在本文中,我们讨论了传统汽车电池和高压汽车电池。目前,400 伏系统是最成熟的标准系统,而 800 伏系统似乎最有前途。为了使 800V 电池技术更经济、更安全,需要对这方面进行关注和研究。在考虑各方面因素的同时,选择合适的基于电池的汽车系统也至关重要。此外,高压汽车电池的性能和安全测试对于车辆的准确运行以及乘客和汽车的安全也是必要的。 电动汽车电池测试解决方案 进行全面的高压电池验证。.


