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混合电动车MH—Ni电源系统的应用 氢镍（MH—Ni）电池目前是混合电动车用的主流电池。随着经济与科技的发展，我国在混合电动车的研制方面取得了较大程度的进展，目前混合电动客车正逐步走向市场。针对混合电动车用MH—Ni电源，在选择和应用方面，各家都有一些不同的见解，主要集中在几个问题上，如SOC的判断精度、电池的一致性等。根据我们产品近年来在混合电动车上的实际配套应用，积累了一些经验，提出了自己的一些看法，与大家共同探讨。　　1 混合电动车用电源的选择在此主要讨论的是对混合电动车用电池容量和功率的选择，以MH—Ni电池为例，但对其他混合电动车用电池也有一定的参考价值。1.1 电池容量的选择不同的整车设计，对电池的需求是不同的。目前混合电动车主要有微混合（42V电源系统）、全混合等，全混合又包括串联型、并联型、混联型，以及外接充电式（PHEV）等。相对而言，并联型对电池容量的要求较低，串联型和PHEV要求的容量较高。无论何种形式的电动车，其对电池容量需求的计算方法是大致相同的，即根据电池的实际运行工况来计算所需要的电池容量。例如，对于北京工况，其具体制度为：a：160A放电30s，休息100s；b：40A充电30s，休息100s（循环17次）；c：50A充电30s，190A放电40s（循环4次）；d：休息80s；e：50A充电30s，休息103s（循环6次）。从上面的工况循环可以看出，连续充电或放电中输出容量最高的是c步（达到6.77Ah）。在HEV中MH—Ni电池的正常应用SOC范围为30%~80%（日本丰田Prius车应用为40%的容量）。假设在b步后电池SOC达到中间状态55%SOC，此时电池从55%SOC放电到最低点30%SOC，至少要放出6.77Ah的容量。则所需电池的最低容量为：6.77Ah/（55%一30%）=27.08Ah在实际选择过程中，考虑到电池的寿命和应用可靠性，一般要有一定的冗余，根据美国Freedom—CAR混合电动车用电池检测手册，冗余可以定为30%。则电池的容量应为：27.08Ahxl30%=35.2Ah即应该选用35Ah左右的电池。车上有其他附属电器时（如空调），应当考虑其相应的功耗，再进行计算。1. 2 电池功率的选择混合电动车对电池的功率相对要求较高。对电池来说，提高电池的功率相应就要提高电池的成本，或重量，或体积。对于整车来说，只要电池的功率能够满足应用要求即可，不适宜过度追求指标。同样根据上面的北京工况，选择电池的容量为35Ah。根据最恶劣的情况计算所需要的电池功率。c步所要求功率最高，放电电流为190A，持续时间40s。假设在30%SOC下需要满足此要求，电池放电最低电压不低于0.9V。电池的放电倍率为：190A/35Ah=5.4C假设在此放电倍率、30%SOC下电池的放电平均电压为1.15V。则所需要的电池功率至少为：1.15V×190A=218.5W对电池的功率同样需要30%的冗余。则电池30%下连续放电40s的功率要求应为：218.5Wxl30%=284W在低温情况下，MH—Ni电池的放电功率会受到较大影响，对低温下电池的功率要求也应相对低一些，主要为启动功率。例如，美国对于功率辅助型混合电动轿车常温下的峰值功率要求达到20kW，而~30qC低温下的启动功率要求为5kW。其具体检测方法见表1。2 电池的一致性 电池的一致性是大家都经常提到的问题，但什么叫电池的一致性、其判断依据和方法是什么、应达到什么样的一致程度等，目前无明确的概念。一致性应当指同一规格型号的电池组成蓄电池组后，其各种参数如电压、内阻、SOC、容量以及电池的衰退率、自放电率以及各参数随时问的变化率等之间存在的差别，以及电池受外界条件影响如温度等而产生性能差别是否一致等。要求电池~致性的目的主要有以下几个：一是保护电池，避免过充、过放；二是提高系统可靠性及寿命；三是避免电池性能相差过大，影响系统的正常使用。一致性没有具体的考核标准。从实际操作看，从整个电池系统考虑，某些参数是不容易进行检测的，如电池的衰退率、各个电池的自放电率、各参数的变化率、电池的直流内阻等，因此这些参数不易列为考核标准。电池容量、电压、欧姆内阻以及系统的温度均匀性足比较容易进行检测的，可以作为考核标准。各参数具体应达到什么样的程度才算达到一致性要求，我们认为，只要能达到一致性的目的要求即可，下面对这几个参数进行具体讨论。2.1 电池的容量在应用过程中，电池容量的一致性是无法进行检测的，主要应考核初始状态时（即系统电池组装配前）各电池容量的一致性。在前面SOC情况的讨论中，可以知道，SOC的最大偏差可以允许13%，这也是电池容量差别的最大允许要求，