低溫對電動汽車的影響

寫這篇文章，主要的原因是看到了一篇SAE的論文：N. Shidore, E. Rask, R.Vijayagopal, F. Jehlik, J. Kwon, M. Ehsani, “PHEV Energy Management Strategies at cold temperatures with Battery temperature rise and Engine efficiency Improvement considerations”, SAE 2011-08-0872, SAE World Congress, Detroit, April 2011 (pdf)，并且看到關(guān)于Volt低溫能耗的這篇blog：The Volt in Cold Weather

然后順著這條線的思路，我找了以下的這些PPT：

1. “PHEV Energy Management Strategies at cold temperatures with Battery temperature rise and Engine efficiency Improvement considerations”, SAE 2011-08-0872, SAE World Congress, Detroit, April 2011 (pdf)

2. Energy Management Strategies for Fast Battery Temperature Rise and Engine Efficiency Improvement at Very Cold Conditions, U.S. DOE Merit Review 2010 (pdf)

3. Data Collection for Improved Cold Temperature Thermal Modeling and Strategy Development

4. Impact of Battery Characteristics on PHEV Fuel Economy

首先可以確定的是，氣溫對傳統(tǒng)車的能耗（去除路況影響的百公里油耗）影響有著很大的影響。這些影響的內(nèi)容包括：

1. 低溫會導(dǎo)致汽車內(nèi)所使用的發(fā)動機(jī)油、傳動液，動力轉(zhuǎn)向液，差動齒輪油的粘度增大，導(dǎo)致系統(tǒng)的摩擦增大。

2. 低溫導(dǎo)致輪胎壓力下降，增加滾動阻力。每10℃的溫度下降，對應(yīng)1-2PSI的胎壓下降。

3. 汽油發(fā)動機(jī)的最佳效率范圍是在一定的溫度范圍內(nèi)的，在低溫的時候，總需要一段時間進(jìn)行“熱身”。

對于電動汽車而言，它面臨的問題更多：

1. 在低溫下，電池的能量釋放是打了很大的折扣的，還是用Audi的這張圖來示意。注意充電和放電都受到了限制，因此即使是HEV使用電池做能量回收的時候，也不得不考慮此時電池的溫度情況。



2. 當(dāng)然最大的問題是，傳統(tǒng)車由于發(fā)動機(jī)的余熱夠多，可以使用這部分能量來保證車廂內(nèi)的暖氣系統(tǒng)，對于電動車而言，唯一的選擇是PTC.（Air-Conditioning system For Electric Vehicles (i-MiEV)）



在這個方面，BEV絕對是沒有辦法的，只能通過提高電池能量密度，提高HVAC的效率來解決。而對于PHEV而言，能做的事情就很多。

首先的辦法是，插著電。插著電有很多的好處，可以通過電能來保證整個電池系統(tǒng)溫度控制的運(yùn)行（只有液體系統(tǒng)才能具備高效的冷卻和加熱系統(tǒng)，目前來看也就是GM和Ford為代表的美系NEV具備這樣的功能）。

其次，使用發(fā)動機(jī)和電機(jī)的調(diào)節(jié)策略，也就是Argonne花了大把的時間在做的事情。里面有很多的內(nèi)容，可以細(xì)細(xì)了解，總體而言，這張圖可以給整個溫度影響提供一個比較好的注解。