孙立清教授谈新能源领域技术难题

来源:钜大LARGE    2017-11-15    点击量:
      昨日,北京理工大学机械与车辆学院孙立清教授在某大会发表题为“新能源汽车车载电源与动力电池端系统控制创新技术”的演讲,重点分析了目前我国新能源汽车领域存在的主要技术问题。会上孙教授表示,我国新能源汽车领域存在问题目前主要有车载电源技术问题和动力系统控制的技术问题。
      首先谈一下车载电源技术问题。
      车载电源技术问题主要有以下几个方面:安全、寿命、成本、能量密度、效率。首先是寿命方面,车载电源系统中,电池成组对于电池生产和性能的一致性要求很高,电池成组筛选困难,因为要求整车所有电池单体具备统一的一致性要求。不管先并后串再并的电池组,还是先串后并的电池组,要求串、并联要具有整组上的性能一致性。而且是要求在使用过程中,无时不刻不具备一致性。而且这种一致性的要求是多方面的。在现行的使用方式方法上,电池成组寿命远远低于单体寿命或衰减程度就已经说明这样一点。这个技术问题,是制约目前电动汽车发展的关键。
      “安全的电池是保证电动汽车安全的重要一环。”孙教授认为,基于液态电解质的动力电池,有机电解液的安全是个大问题,无机的液态电池漏液也存在安全隐患。而大趋势是采用单体安全性更高的固态电解质电池或三元材料电池,但不是那种放在火里烧过十分钟就可能爆炸的NCA电池。
      孙教授还指出,电池组的热管理技术有待突破。当前电池组内阻大,发热难免,散热处理浪费能源,如何利用现有技术提高电源系统能量使用效率,增加电动汽车续驶里程是关键。对于内阻小的固态电解质锂电池,结合绝热技术和热发电技术充分利用车载能源的方法值得探讨和实践。
      第二点,动力系统控制的技术问题。
      实现再生制动时,对电机发电性能要求高(仅仅高效是不够的),对PWM控制要求更高,一定功率下,再生电压和电流(受到发电性能)协调控制能力受到局限。尤其还要兼顾制动法规协调机械制动与电制动,由于电制动协调控制能力受到局限,使得整车制动性能发挥受到局限,尤其是对于分布驱动,由于制动控制过程复杂,控制起来更加困难。
      由于PWM控制技术,无法消除电机高次谐波等对于车载电源系统的影响,换句话说存在类似于电力系统低压穿越的情形,而控制器产生的电磁兼容问题对车载电气系统也产生非常不利的乃至灾难性的影响,这些影响了相关部件性能的发挥,尤其是性能。
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