祝存棟 李恒賓

（青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程學(xué)院，西寧 810003）

1 試驗(yàn)概況

本試驗(yàn)采用的車型為2016年生產(chǎn)的北汽EV160。整車型號(hào)為BJ000B3D5-BEV，電機(jī)型號(hào)為TZ20S02，額定功率20kW，峰值功率45kW，電池型號(hào)為29/135/220-80Ah，電池工作電壓為320V，電池容量為80Ah。北汽EV160采用鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)。鋰離子電池是一種充電電池，主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)來(lái)工作。充電時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，使負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)，則相反。鋰離子電池根據(jù)正極材料的不同，可以分為鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。北汽C30DB新能源轎車采用的是磷酸鐵鋰電池[1]。

試驗(yàn)使用的儀器設(shè)備有SG-830GPS非接觸速度儀、溫度計(jì)和海拔表。該試驗(yàn)在兩個(gè)海拔（3370m和3760m）和3個(gè)不同環(huán)境溫度（-10℃、10℃、20℃）下進(jìn)行。電耗試驗(yàn)路線基本在海拔和坡度波動(dòng)范圍不大的路線。由于條件所限，充電性能試驗(yàn)地點(diǎn)只能選取當(dāng)?shù)貦z測(cè)站和修理廠等地方進(jìn)行，采用的設(shè)備主要是北汽EV160自帶便攜式充電機(jī)。車載充電機(jī)充電溫度與充電電流要求如表1所示。

表1 充電溫度與充電電流關(guān)系

當(dāng)電芯的溫度范圍在0～55℃時(shí)，設(shè)備才可以正常充電；當(dāng)電芯溫度高于55℃或低于0℃時(shí)，電池管理系統(tǒng)將自動(dòng)切斷充電回路停止充電。

充電前檢測(cè)箱體內(nèi)部溫度，若有低于0℃的溫度點(diǎn)，啟動(dòng)加熱模式：閉合加熱片，進(jìn)行加熱內(nèi)循環(huán)，待所有電芯溫度點(diǎn)高于5℃，停止加熱，啟動(dòng)充電程序。若充電過(guò)程出現(xiàn)加熱片溫度差高于20℃，則間歇停止加熱；待加熱片溫度差低于15℃時(shí)，重啟加熱片。加熱過(guò)程中，正常情況下充電樁電流顯示為4～6A。充電過(guò)程中，充電樁電流顯示為12～13A。如果電壓差大于300mV，則停止充電并報(bào)警[2]。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 不同海拔充電試驗(yàn)對(duì)比分析

北汽EV160純電動(dòng)轎車帶有動(dòng)力電池加熱裝置，在充電過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)充電中斷現(xiàn)象。由于充電電流較大，海拔3370m和3760m的充電樁線路承載能力較弱，會(huì)出現(xiàn)跳閘、插座起火等現(xiàn)象。由表2可知，同一海拔不同溫度的充電量相差不大，但是不同海拔的充電量不同。海拔3760m的充電量要比海拔3370m的充電量低一些。-10℃時(shí)，海拔3760m的充電量比海拔3370m充電量減少11.32%；10℃時(shí)，海拔3760m的充電量比海拔3370m充電量減少了35.71%；20℃時(shí)，海拔3760m的充電量比海拔3370m充電量減少了6%。因?yàn)樽詭щ姵丶訜嵫b置，同一海拔下不同溫度的充電量相差不大。當(dāng)兩個(gè)海拔相差1400m時(shí)，充電量存在一定的差距。可見(jiàn)，隨著海拔的升高，充電時(shí)間也相應(yīng)延長(zhǎng)。

表2 不同海拔不同溫度下的充電量

圖1 不同海拔不同溫度下的充電量

2.2 不同海拔電耗試驗(yàn)對(duì)比分析

由表3可知，海拔3370m時(shí)，隨著溫度的上升，百公里電耗逐漸下降。在海拔3370m時(shí)，溫度為10℃的百公里電耗比溫度-10℃的百公里電耗降低了39.84%，溫度為20℃的百公里電耗比溫度為-10℃的百公里電耗降低了43.04%，溫度為20℃的百公里電耗比溫度為8℃的百公里電耗降低了5.3%。溫度從零下上升到零上的過(guò)程，百公里電耗下降較多。溫度從零上開(kāi)始上升時(shí)，百公里電耗下降較少，說(shuō)明低溫對(duì)百公里電耗影響較大[3]。

表3 不同海拔不同溫度下的電耗

海拔3760m時(shí)，隨著溫度的上升百公里電耗逐漸下降。在海拔3760m時(shí)，溫度為5℃的百公里電耗比溫度-6℃的百公里電耗降低了38.85%，溫度為19℃的百公里電耗比溫度為-6℃的百公里電耗降低了42.94%，溫度為19℃的百公里電耗比溫度為5℃的百公里電耗降低了6.7%。

溫度0℃以下時(shí)，海拔3760m的百公里電耗比海拔3370m的百公里電耗上升了3.78%?？梢?jiàn)，同一溫度下隨著海拔的升高百公里電耗隨之增加，說(shuō)明海拔對(duì)電耗有一定的影響[4]。溫度為10℃時(shí)，海拔3760m的百公里電耗比海拔3370m的百公里電耗增加5.59%。溫度為20℃時(shí)，隨著海拔的升高百公里電耗也隨之增加。海拔3760m的百公里電耗比3370m的百公里電耗增加4.44%。

圖2 不同海拔不同溫度下的電耗

青海省電動(dòng)汽車的電價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是分時(shí)段計(jì)價(jià)，平均以1元/kW·h計(jì)算。溫度在20℃時(shí)，不同海拔行駛100km的費(fèi)用在13～14元。隨著海拔的升高，費(fèi)用有所增加，但是增加的幅度不大。溫度在0℃以下時(shí)，百公里費(fèi)用比零上溫度大概多一倍。海拔升高時(shí)，費(fèi)用也相對(duì)應(yīng)增加。海拔3760m溫度在零下時(shí)的百公里電耗最高為24.7kW·h，折合為人民幣24.7元/100km，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)燃料所用費(fèi)用。

3 結(jié)論

（1）純電動(dòng)汽車的充放電會(huì)受到海拔的影響。充電時(shí)間隨著海拔的升高而增加。3種溫度下，海拔3760m的充電量會(huì)低于海拔3370m的充電量。

（2）純電動(dòng)汽車的百公里電耗會(huì)受到海拔的影響。溫度零下時(shí)，海拔3760m的百公里電耗比海拔3370m的百公里電耗上升了3.78%；溫度為10℃時(shí)，海拔3760m的百公里電耗比海拔3370m的百公里電耗上升了5.59%；溫度為20℃時(shí)，海拔3760m的百公里電耗比海拔3370m的百公里電耗上升了4.44%。兩個(gè)高海拔地區(qū)的電耗遠(yuǎn)高于平原地區(qū)的電耗，說(shuō)明海拔對(duì)電耗的影響較大。