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矿用电机车锂电池使用的磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池混合系统研究
作者:管理员 发布日期:2021-06-19 23:43:32

针对矿用电机车锂电池使用的磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池充放电特性不同的特点,研制了一种基于磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池并联的混合电源系统,并设计了一种新型的充放电系统。铅酸蓄电池充电时优先充电,使铅酸蓄电池免充电,放电过程中优先放电磷酸铁锂电池,铅酸蓄电池放电后放电,使铅酸蓄电池作为充放电系统,能明显延长混合系统中铅酸蓄电池的使用寿命,且混合动力系统具有铅酸蓄电池动力性能高、循环寿命长、价格低的特点。在动力电池领域有着广阔的应用前景。


随着石油资源日益枯竭,传统依赖石油产品作为动力来源的汽车产业面临成本上升、无以为继的境况.发展电动汽车产业的呼声日益高涨,我国已经制定了2012-2020年电动车发展规划,与之配套的动力电池也纳入国家扶持项目清单,目前国内电动车市场一般选择磷酸铁锂电池或铅酸蓄电池作为动力电源.然而在小型电动车领域,由于市场竞争激烈,对成本要求较高,廉价的铅酸蓄电池占有相当大的比例,但由于铅酸蓄电池体积比能量与重量比能量低,循环寿命差,其在高端电动汽车领域应用仍受到限制.目前国内电动汽车厂家主要选择磷酸铁锂电池作为汽车首选动力电源,磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池相比存在以下优点[1~14]:


a.循环寿命:磷酸铁锂动力电池的循环寿命几乎是铅酸电池的6 倍以上,100% DOD循环,磷酸铁锂电池能够达到1 200次,铅酸蓄电池200 次左右.


b.充放电性能:磷酸铁锂电池能够在短时间内快速的大电流充放电,电池性能不受影响,铅酸电池目前最大充电电流为0.25 C,高于0.1 C电流放电容量就会出现明显衰减.


c.能量密度:磷酸铁锂电池的质量比能量约为110 Wh/kg,远高于铅酸蓄电池30~40 Wh/kg.


尽管矿用电机车锂电池使用的磷酸铁锂电池具有许多优点,但与铅酸蓄电池相比,成本过高,是同容量铅酸蓄电池价格的6倍,电池占整车成本的60%,成为制约其在电力市场上推广应用的关键。因此,开发低成本、高性能的电动客车新能源系统势在必行。根据磷酸铁锂电池的性能优势和铅酸蓄电池价格低廉的特点,提出了一种新的混合电池系统方案,为动力电池的研究开发及其在电动汽车领域的推广应用提供了新的方向。

矿用电机车锂电池使用的磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池混合系统研究

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