工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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DOI：10.16660/jki.1674-098X.2005-4899-9055
葛婵
(恒大国能新能源汽车投资控股集团有限公司 天津 300300)
摘 要：电动汽车的电气系统能源来源于两类电池，一类是为车辆提供动力能源的高压电池，另一类是为电器部件提供低压能源的低压电池，本文称之为蓄电池。蓄电池不仅为仪表、车灯、辅助驾驶系统等低压电气部件提供能量来源，也为整车电控系统部件（包括控制动力系统的电控部件）提供能量来源，为汽车重要的零部件之一。蓄电池工作原理复杂，其性能表现受到诸多的因素影响，使用及维护较为复杂。为了使蓄电池在车辆上表现出较优的工作性能，本文总结了一些电动汽车蓄电池的使用技术。
关键词：电动汽车 汽车蓄电池使用 汽车电气 电池亏电处理 汽车贮存方法
中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)08(b)-0083-03
Discussion on the Use Technique of Electric Vehicle Storage
Battery
GE Chan
(Evergrande NEVS New Energy Automotive Co., Ltd.,Tianjin, 300300 China)
Abstract: The electrical system energy of electric vehicle is provided by two types of batteries. One is high-voltage battery providing traction energy for vehicles. The second one is low-voltage batteries providing the low-voltage energy for electrical components, which called storagebattery in this paper. The storage battery as one of the important vehicle components, not only provides energy for instrument, lights, advanced driver assistant system and other low electrical components, but also for electric control units of vehicle including the electric control units for traction. The working principle of storage battery is complex which performance inf luenced by lots of factors. So, its usage and mainten
ance are complicated. This paper summarizes some use techniques of storagebattery in order to make it shows better performance on vehicle.
Key Words: Electric vehicle; The use of vehicle storage battery; Vehicle electrical; Battery drain treatment; Vehicle storage method
①作者简介：葛婵（1985—），女，汉族，天津人，硕士，化学工程师，从事新能源汽车研究。
电动汽车的电气系统由两类电池构成，一类是为车辆驱动提供能源的高压电池，也称为动力电池；另一类是为电气部件提供低压能源的低压电池，常被称之为蓄电池，本文也称之为蓄电池。常见的汽车蓄电池为镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、铅酸电池，目前以铅酸电池为主。
蓄电池是汽车重要的零部件，对汽车的电气功能及启动起着重要的作用。蓄电池工作原理复杂，车辆使用环境呈动态变化，使得蓄电池的使用维护方法较为复杂。本文总结了电动汽车蓄电池的使用技术，旨在指导用户合理使用蓄电池及妥善处理蓄电池故障。
1 汽车基本电池知识
1.1 蓄电池的总体知识
蓄电池不仅为仪表、车灯、辅助驾驶系统等低压电气部件提供能量来源；也为整车电控系统部件（包括控制动力系统的电控部件）提供能量来源。蓄电池为化学电源，依靠正负极之间的压差向用电器提供电压。电池性能受温度、电流、充放电深度等影响。蓄电池的使用是否得当，不仅影响车辆的性能表现，还影响蓄电池的寿命[1]。若蓄电池严重滥用会导致蓄电池内部的化学环境遭到破坏，而大大降低或丧失电化学特性。
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1.2 蓄电池的特性
电池具有一定的工作温度范围，并因电池体系不同而有所差别：镍镉电池-20～60℃，镍氢电池-10～45℃，锂离子电池-20～60℃，铅酸电池-30～60℃。电池具有温度特性和倍率特性，温度影响电化学活性，电流影响反应深度。低温时或充放电电流高时，电池容量低（如图1所示）。放电深度会影响电化学反应的可逆性，进而影响电池寿命。放电深度越深，电池循环寿命越低（如图2所示）。1.3 蓄电池及电气部件的工作电压
QCT413-2002《汽车电气设备基本技术条件》中规定了汽车蓄电池的标称电压及电气产品的工作电压范围（见表1[2]
）。以标称电压为12V的蓄电池为例，正常的工作电压范围在11.8~12.8V之间。由于汽车电气部件与蓄电池通过线束连接，根据线束布局设计的不同，汽车电气部件的输入电压与蓄电池的输出电压存在不同程度的压降，且蓄电池具有一定的工作电压下限，所以在使用车辆时，应保证蓄电池在11V或11.5V 以上。若电压过低，不仅影响电气设备的工作，也会对蓄电池的性能造成影响。电压越低，影响越大，甚至使
蓄电池内部化学环境遭到完全破坏而需要报废。
2 电动汽车蓄电池使用技术
2.1 车辆长期贮存的处理方法
由于蓄电池具有一定的容量，不能源源不断地为整车提供电能，车辆在储存期间，电控系统仍会间歇性地工作，存在静态电流[3]，会持续消耗蓄电池的容量。车辆在下电后存在休眠与唤醒两种状态，休眠期间会消耗毫安级的微电流，唤醒阶段会消耗安培级的低电流。对于车辆长期储存时，根据休眠唤醒策略的不同，蓄电池的充电策略（即动力电池向蓄电池充电的策略）分为两种：一种为持续有蓄电池充电策
略，另一种为短期内有蓄电池充电策略。第一种策略可长时间维持蓄电池电量，不发生亏电，但会引起动力电池的容量减少，储存时间过长，会引起动力电池亏电。第二种策略可保护动力电池的储存容量，但长时间储存会引起蓄电池亏电，且蓄电池的容量明显低于动力电池，所以车辆可储存的时间较第一种策略更短。不论动力电池亏电还是蓄电池亏电，电池内部化学环境会发生一定的不可逆反应，进而降低电池的循环寿命，严重时
电池失去循环性能；并且整车电气部件不能工作，
车
图1 电池容量与倍率、温度之间的关系
图2 放电深度对蓄电池循环寿命的影响
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辆会出现无法解锁开门、无法启动等故障。
所以不论车辆采用何种休眠、唤醒策略，车辆长期储存时，应采取如下措施：
（1）避免车辆在低SOC值条件下储存，储存前SOC 状态根据所需储存的时间选择，至少保持20%~30%以上。一是由于深度放电不利于电池的循环寿命；二是避免储存期间气温骤降引起电池容量骤降发生亏电
[4]
。
（2）断开蓄电池，以保护动力电池及蓄电池容量。
蓄电池可持续工作的时间，根据整车设计不同（包括暗电流、休眠唤醒策略、电池容量、电气部件功率等），实际表现出的待机时间有所不同。尤其在冬季低温时，电池容量低，应缩短电池负载工作时间。
（3）由于电池性能受到温度影响，若具备基建条件，尽量保持车辆储存于室温环境。2.2 车辆使用过程中蓄电池的处理方法
车辆行驶前应保证蓄电池的线束连接紧固，因为行驶过程中颠簸会引起线束松脱或者虚接，导致蓄电池电压不稳，为了保证电气部件在一定的电压范围内稳定工作，电控系统设置有电压阈值。当蓄电池电压不稳超出保护阈值，触发高压部件停止工作，会引起车辆出现动力丧失等严重故障。2.3 蓄电池亏电时的应对方法
由于车辆使用不当，或电池存在自放电的特性，会出现蓄电池亏电的现象。当电动汽车蓄电池发生亏电，可采取如下方式：
（1）可外接线束，将其他可正常工作的电动汽车的蓄电池两极与亏电蓄电池并联，启动亏电车辆，并使车辆维持高压电工作状态一段时间，使动力电池为蓄电池充电。
（2）外接电源为蓄电池充电，充电设备应选用适合蓄电池充电条件的设备，依据厂家提供的充电条件进
行充电[5]。由于电池自身的电化学特性和安全特性，充电方式、电压、电流、温度因素均对电池产生影响[6]，不同体系的蓄电池适宜的充电条件不同。不恰当地充电方式，会影响电池性能甚至造成安全事故。
（3）当蓄电池严重亏电，电化学特性遭到破坏时，蓄电池容量严重衰减甚至会失去可再充性，不能支持整车使用，需要更换蓄电池，否则车辆会出现无法启动的现象。
3 结语
恒大汽车蓄电池作为汽车的低压系统电源对汽车的电气系统、动力系统工作有着重要的作用。蓄电池工作原理复杂，车辆使用环境复杂多变，均造成了蓄电池的使用维护复杂。本文结合了蓄电池的基本特性以及电动汽车电气系统工作原理及使用环境，阐述了电动汽车在使用、储存过程中的使用技术，以延长蓄电池的使用寿命并规避一些车辆的电气及动力问题；同时也阐述了蓄电池出现亏电的应对方法，用于指导用户在蓄电池出现故障时，进行妥善的处理。
参考文献
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[6] 吴唐琴.锂离子电池产热和热诱导失控特性实验研究[D].合肥：中国科学技术大学,2018.
标称电压
U h
工作电压范围适用范围
U min U max 12
6.016对于在发动机启动过程中应具有功能的产品9.0对于在发动机停止工作期间应具有功能的产品10.8对于在发动机运行期间应具备功能的产品24
1232对于在发动机启动过程中应具有功能的产品18对于在发动机停止工作期间应具有功能的产品21.6
对于在发动机运行期间应具备功能的产品
表1 产品的工作电压范围（单位：伏特）
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