产品特性:免维护电池 | 是否进口:否 | 产地:中国大陆 |
品牌:理士 | 型号:LHR1285W | 化学类型:铅碳蓄电池 |
电压:2V | 类型:储能用蓄电池 | 荷电状态:免维护蓄电池 |
电池盖和排气拴结构:阀控式密闭蓄电池 | 额定容量:2V200-12V250AH | 产品认证:CE |
适用范围:电力用蓄电池 |
给低压用电器供电并且给LEOCH理士蓄电池充电。这种通过DC-DC产生的电力效率较高且具有良好的纹波特性,即电源比较“干净”,因此可以直接利用而不需要刻意地让LEOCH理士蓄电池吸收尖峰,这也是电动汽车的一个优势所在。 总体而言, 纯电动汽车的低压LEOCH理士蓄电池并不需要承受像传统燃油汽车LEOCH理士蓄电池那样的短时大电流,也不需要刻意吸收电源中的尖峰,其工作环境也比传统燃油汽车的好,因此可知,电动汽车对LEOCH理士蓄电池的要求并没有传统燃油汽车那么苛刻。2.2 纯电动汽车五种状态低压用电分析 根据纯电动汽车的工作状态,车辆的低压用电状态可分为五种情况:搁置状态、ACC状态、启动状态、行驶状态和充电状态[13]。 1) 搁置状态 纯电动汽车在搁置状态下,低压LEOCH理士蓄电池的供电机制和传统燃油汽车类似,这时低压LEOCH理士蓄电池的作用是维持汽车的搁置,让其拥有随时唤醒随时工作的能力。这时汽车上几乎所有用电设备都处于休眠甚至关闭的状态,而低压LEOCH理士蓄电池则需要为处于休眠状态或者处于低功耗工作状态的电子系统提供休眠所需要的静态电流,这个静态电流一般很小,为毫安级别。静态电流是评价车辆电气系统的指标之一,小的静态电流可以使车辆拥有***的搁置时间,而过大的静态电流容易导致车辆亏电以至于无法启动[14]。 2) ACC状态 纯电动汽车在ACC状态下,低压LEOCH理士蓄电池的供电机制依然和传统的燃油汽车类似。与搁置状态相比,这时几乎整车的用电器都处于正常工作的状态,因此,这时的LEOCH理士蓄电池需要提供较大的电流,以供车载用电器使用,比如车灯、制动助力器、空调和收音机等等[15]。理士(LEOCH)LHR12160W高功率蓄电池UPS不间断电源储能一般这个时候电动汽车的高压直流继电器还没闭合,高压系统并没有上电,DC-DC不工作,所以此时仅有汽车的LEOCH理士蓄电池为整车提供电力。这个状态的可持续时间和LEOCH理士蓄电池的电容量有很大的关系,但是也可以通过一些特殊的控制策略来延长这个状态的可持续时间。这个状态的可持续时间会***影响汽车用户的用车体验,值得我们注意。 3) 启动状态 纯电动汽车的启动状态是ACC状态到行驶状态的过度状态,这个状态一般非常短暂。在启动状态下,需要通过驱动动力电池系统内的高压直流继电器来打开动力电池系统以释放出高压给动力驱动系统使用。一般来说,为了安全,动力电池系统内会有多个高压直流继电器用于分割高压电池包,每个高压直流继电器启动时需要5到7安的瞬态电流[16],所以多个高压直流继电器同时启动会给12V电源系统带来一个较大的电流冲击,当这个电流冲击过大时,就可能会影响低压LEOCH理士蓄电池的寿命。采用一定的控制策略可以缓解这个冲击,从而降低LEOCH理士蓄电池的负担,起到延长低压电源系统寿命的目的。
行驶状态 当纯电动汽车处于行驶状态时,动力电池系统内的一些高压直流继电器会闭合,动力电池系统对动力系统输出高电压,以为车辆的运动提供能量。对于纯电动汽车来说,处于行驶状态时,车辆一般由DC-DC给整车低压系统供电,这时低压LEOCH理士蓄电池并不需要对外输出电流,相反,此时低压LEOCH理士蓄电池作为用电器会接受来自DC-DC的电流,DC-DC会给低压LEOCH理士蓄电池充电[17]。对于锂离子电池来说,这个时候需要执行一定的控制策略防止电池过充,过充将会带来灾难性后果。 5) 充电状态 当前电动汽车充电桩市场仍然比较混乱,不同的厂商会使用不同的标准,所以当纯电动汽车处于充电状态时,不同厂商对于低压供电的策略有所不同。一般来说这时车载充电机、BMS和充电相关的部件的低压供电可由充电桩完成,其他无关的用电器可处于休眠甚至关闭的状态,这种做法可以减少低压LEOCH理士蓄电池的工作时间,从而提高了低压电源系统的总体寿命。3. 电动汽车使用锂电池作为低压电源的优势3.1 锂资源与电极材料 锂资源十分丰富,主要有矿石锂资源和盐湖锂资源两种,作为制造电池的原材料,碳酸锂[18]。我国目前约80%的碳酸锂来自于矿物的提取,但是锂资源的75%以上存在于盐湖卤水中,盐湖提锂工艺一般比较繁琐且不具有通用性。相比铅资源,锂资源同样丰富,虽然锂资源的提取工艺比较复杂,但电池级锂的获得工艺比纯电铅的获得工艺耗能要少得多,更符合环保的要求[19]。 再看锂离子电池的电极材料,目前正极材料有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂以及一系列三元锂材料[20]。
这些正极材料对性能指标的要求比较高,相比铅酸电池的正极材料,生产工艺比较复杂,需要较高的洁净度,但相比铅正极材料的生产,更符合环保的要求。虽然生产锂离子电池的成本要更高一些,但随着科学技术水平的不断提高和锂离子电池的产量越来越大,这些问题未来将会得到解决。3.2 电池性能 1) 锂离子电池具有较高的比功率和比能量,因此相比铅酸电池,锂离子电池可以做得质量更轻、体积更小,这样更符合纯电动汽车轻量化和部件小型化的要求。 2) 锂离子电池相比铅酸电池拥有***的循环寿命,自放电小且无记忆效应,假若设计合理,锂离子LEOCH理士蓄电池甚至可以做到和车辆同寿命。从这些方面来看,锂离子电池更具耐用性,更容易被消费者所接受。 3) 锂离子电池工作温度范围也较宽,虽然不如铅酸电池宽,但经过合适的布置以及良好的控制策略,可以使得它在汽车上一直处于良好的工作环境中。 4) 锂离子LEOCH理士蓄电池具有足够高的瞬时放电能力,虽然在这方面比不上铅酸电池,但用于纯电动汽车上,锂离子LEOCH理士蓄电池的放电能力已经足够了。 5) 相比铅酸电池,锂离子电池要更环保,而且锂离子电池的回收更方便,不易造成污染,更容易被***接受。锂离子LEOCH理士蓄电池的回收再利用技术也是近年来的研究热门。3.3 系统集成度提高 纯电动汽车使用锂离子电池作为低压LEOCH理士蓄电池时,锂离子电池可以集成到动力电池模块,成为电源一体化模块。此时,锂离子LEOCH理士蓄电池、DC-DC可以和动力电池安装在同一壳体内,从而减少了电池箱电连接器的数量,三者可以共用一套热管理系统,降低了整车成本,降低了整车重量,使得车辆的布置更加紧凑。同时重心也变低了,有利于提高车辆的操纵稳定性。现代的loniq混合动力汽车就是把锂离子电池集成到电源一体化模块内,取得了较好的效果[10]。3.4 经济方面 锂资源要得以利用,需要经过提取得到工业级碳酸锂,此时碳酸锂的含量在98%到***之间,再经过进一步提纯为99.5%的碳酸锂产品才能用于动力电池的生产。最终电池级碳酸锂的价格约为27000元/吨[21]。锂电池的生产工艺比较复杂,特别是正极材料,电池生产工艺条件要求高,这也是锂电池价格高的另一个原因。 总体而言,相比工艺已经发展了一个多世纪、生产技术已经相当成熟的铅酸LEOCH理士蓄电池,锂离子电池的成本要高一些,但还是在能接受的范围之内。锂离子LEOCH理士蓄电池作为一种“年轻”的电池,将来必然会随着科学技术的发展,不断地优化生产和回收工艺,最终达到一个更环保更经济的技术状态。4. 使用锂离子电池作为低压电源的电动汽车低压电源控制策略探讨 由上文可知,纯电动汽车使用高压隔离的DC-DC替代了传统燃油汽车的发电机,同时纯电动汽车也没有短时大电流放电的工况,因此,其低压LEOCH理士蓄电池控制策略必然会和传统燃油汽车有一些不同,采用合理的控制策略,对延长锂离子电池和整套低压电源系统的寿命十分有帮助,甚至可以做到整套低压电源模块免维护,与整车同寿命。
高压直流继电器控制策略 由上文可知,高压直流继电器在启动的瞬间会有一个高达5到7安的闭合冲击电流,而启动之后继电器仅需毫安级别的保持电流即可保持闭合。在一台纯电动汽车中,从安全的角度考虑,会配备多个高压直流继电器。如果这些高压直流继电器同时闭合,将会对低压LEOCH理士蓄电池造成一个不小的冲击电流,如果这个冲击电流过大,将会降低锂离子LEOCH理士蓄电池的使用寿命。因此,合理地安排高压直流继电器的上电策略,可以有效地提高锂离子LEOCH理士蓄电池的寿命。最简单的高压直流继电器上电策略就是等间隔时序上电,也就是说高压直流继电器不同时上电,而是分别隔一等间隔的时间上电,这样可以把原来一个大的冲击电流分成多个较小的冲击电流,从而降低锂离子LEOCH理士蓄电池所要承受的冲击,这个间隔时间一般很短,所以并不会影响用户用车体验。这样做的另一个好处就是可以保护电连接器,让电连接器总是得以在额定的范围内工作。4.2 防过充过放策略 和铅酸LEOCH理士蓄电池相比,锂离子LEOCH理士蓄电池对过充过放较为敏感。任何过充过放都会有可能对锂离子电池造成不可逆的损害,甚至会发生鼓包现象,严重的甚至会发生,严重危害驾驶人和乘车人的安全,因此必须严格在额定的电压范围内使用锂离子LEOCH理士蓄电池[22]。 一般来说,锂离子LEOCH理士蓄电池只有在搁置状态或者ACC状态下没有DC-DC供电才有可能发生过放,此时有两种可行的方案: a)直接断开锂离子LEOCH理士蓄电池,锂离子LEOCH理士蓄电池不再给车辆供电。 b)启动DC-DC给低压系统供电,防止锂离子LEOCH理士蓄电池过放。 对于方案a来说,直接断开锂离子LEOCH理士蓄电池意味着车辆不能再直接启动,需要外接电源才能恢复正常。对于用户来说这样并不是一种友好的方式,因此这种措施仅在高压动力电池以及低压锂离子LEOCH理士蓄电池都电量不足的情况下保护电池组使用。对于方案b,此时车辆可以主动打开DC-DC,使用高压动力电池给低压锂离子LEOCH理士蓄电池充电,这种做法可以大大提高车辆可搁置时间和ACC状态的持续时间,对用户来说,是一种良好的用车体验。 再看锂离子LEOCH理士蓄电池过充的情况,一般来说,锂离子LEOCH理士蓄电池只有在DC-DC打开的状态下才有可能发生过充。为了防止锂离子LEOCH理士蓄电池过充而对锂离子LEOCH理士蓄电池造成不可逆的伤害,可以通过断开锂离子LEOCH理士蓄电池的连接、仅使用DC-DC给低压系统供电的策略来对低压系统供电。但在车辆退出行驶状态之前,必须得重新把锂离子LEOCH理士蓄电池连接上低压系统,防止出现整车断电这种对用户来说非常不友好的情况。由于这种做法相当于降低了锂离子LEOCH理士蓄电池的工作时间,所以这种做法有利于提高低压供电系统的工作寿命。4.3 DC-DC策略
上文提到在锂离子LEOCH理士蓄电池亏电的情况下打开DC-DC给锂离子LEOCH理士蓄电池充电,事实上,许多工程师认为,这样是一种不安全的做法,因为这样会导致在外界不知情的情况下打开动力系统,会存在安全隐患[23]。针对这一问题,我们可以给DC-DC设置单独的继电器,接通这些继电器将不会使动力电池系统对外输出高压。在启动DC-DC时,动力系统不接通高压,高压仅在DC-DC中存在,这样可以***DC-DC的启动和高压动力系统不相关。值得注意的是,当执行这一策略给DC-DC充电时,应当给与用户必要的提示,防止在车辆维护保养的时候出现意外。4.4 车灯等其他大功率用电器控制策略 出于成本的考虑,许多传统燃油汽车的控制单元并没有比如车灯等一系列大功率照明部件的开关的权限,用户经常出现车灯忘关导致LEOCH理士蓄电池亏电的现象。而车辆使用锂离子LEOCH理士蓄电池以后,这种现象应该完全避免,我们应该给予车载控制单元开关大功率照明部件的权限。当车辆处于搁置状态时,假如用户未关闭车辆的照明设施,车载控制单元应适时关闭车辆照明部件,防止发生LEOCH理士蓄电池过放进而保护LEOCH理士蓄电池。5. 面临的问题 尽管使用锂离子LEOCH理士蓄电池有诸多好处,但我们不能忽略其中存在的问题,若这些问题无法得到解决,将会严重影响锂离子LEOCH理士蓄电池在纯电动汽车上的推广,这些问题有: a)使用锂离子LEOCH理士蓄电池需要改变较多原有车辆成熟的电子系统,比如照明系统、电池管理系统等,带来一些可靠性问题的同时还会导致成本的提高,汽车制造商可能会难以接受。 b)在搁置状态或者ACC状态使用DC-DC给低压LEOCH理士蓄电池充电时,虽然动力电池并没有对动力系统输出高压,但内部高压直流继电器仍然需要闭合,高压仍然会存在于电池箱内,或许还是会存在一定的安全隐患。 c)由于锂离子LEOCH理士蓄电池在极低的温度下会启动自我保护措施,因此使用锂离子LEOCH理士蓄电池的纯电动汽车在极寒地区可能会无法启动,严重影响用户的用车体验。 d)锂离子LEOCH理士蓄电池和动力电池集成布置成电池一体化系统后,布置在车辆的底部,可能会导致对车辆的低压系统维修检测带来一定的不便,进而影响其推广。 e)锂离子LEOCH理士蓄电池受到针刺和挤压,容易发生热失控导致起火燃烧,锂离子LEOCH理士蓄电池的安全性问题还没有足够多的数据支撑,所以锂离子电池作为低压LEOCH理士蓄电池在汽车上的应用前景还不明朗。 f)锂离子电池虽然比传统铅酸LEOCH理士蓄电池更环保,但锂电池的制造和回收带来的污染仍然比较大,近年来整治锂电池产业带来的污染问题的呼声越来越高。6. 结论 传统燃油汽车与纯电动汽车对低压LEOCH理士蓄电池的性能要求不尽相同,特别是车辆启动阶段,可见铅酸LEOCH理士蓄电池对锂离子LEOCH理士蓄电池较大的瞬时放电电流的优势不再突出。相反,锂离子LEOCH理士蓄电池因为高能量密度、长循环寿命、低自放电和相比铅酸LEOCH理士蓄电池较低的污染而反胜一筹。而且使用锂离子LEOCH理士蓄电池作为纯电动汽车的低压电源还可以***降低纯电动汽车的整车质量,从而提高纯电动汽车的性能。虽然锂离子LEOCH理士蓄电池拥有诸多优势,但使用锂离子LEOCH理士蓄电池作为纯电动汽车的低压电源仍然存在成本较高、安全性数据不足和维护性较差等缺点,这些问题将阻碍锂离子LEOCH理士蓄电池作为纯电动汽车低压电源的应用。总体而言,锂离子LEOCH理士蓄电池作为纯电动汽车的低压电源具有较好的应用前景,值得我们好好摸索。
铅酸LEOCH理士蓄电池和锂电池充电方式一样吗?铅酸LEOCH理士蓄电池和锂电池充电器充电控制方式是不同的,区别就是所用的材料不同,放电的原理也不同。LEOCH理士蓄电池和锂电池充电和放电状况的好坏,将直接影响到电池的电性能及使用寿命。
铅酸LEOCH理士蓄电池和锂电池充电方式一样吗?
目前市场上有铅酸电池和锂电池两种,这两种类型的充电器更是不能混用,不然电池将直接报废。因为锂电充电器和铅酸电池充电器的充电模式不一样。锂电池是恒电恒压充电,铅酸是三段式充电。
由于铅酸电池充电器一般设置为两段式或三段式充电模式,锂电池与铅酸电池的电压等级是不匹配的。而锂电池也有很多种,电池性能及电池保护板参数都有可能不一样。因此锂电池并不像铅酸电池一样,有通用型的电池充电器。通常来说,锂电池出厂时都配有专用充电器。为了保护锂电池,需使用专用充电器
锂电池充电控制是先按照恒定电流充电,然后当电池电压上升到4.2V的时候,电压就不再上升,充电器对电流进行检测,如果电流小于一定值,就结束充电。锂电对过充敏感,因此保护电路复杂。对单节标称3.6V的电池充电额定电压为4.2V,允许误差上限不大于1%。
铅酸LEOCH理士蓄电池理想的充电电流是脉冲式,脉冲充电以我们所用的市电50-60HZ电源直接整流不滤波的脉动直流充电(这是建立在电路简单,成本低时的做法),由于铅酸电池的自放电率比较大,采用工频充电时,一般用恒定电压充电方式(也肯定会有限流)。
铅酸LEOCH理士蓄电池:
铅酸LEOCH理士蓄电池是一个很复杂的化学反应系统。充放电电流的大小和它工作温度等外部因素都会影响LEOCH理士蓄电池的性能。计算电池的SOC值,并根据汽车的运行状态以及其它的参数来确定汽车的运行模式,是电动汽车的一项关键技术。铅酸LEOCH理士蓄电池的应用历史最长,也是最成熟、成本售价廉的LEOCH理士蓄电池,已实现大批量生产。但它比能量低,自放电***,循环寿命低。铅酸LEOCH理士蓄电池充电方式:
1、脉冲充电,既简单又经济的,此方法充电电流较大,充电速度快,缺点是当电网电压波动时,充电电流也随之波动。
2、恒流充电,为了防止铅酸LEOCH理士蓄电池内温升太高及电解液的损失太大,充电电流调得比较小,需要充电的时间较长,另一方面,充电时间太长,就会发生过充,为了防止因过充而损坏电池,需另设过充检测或定时电路。