低溫對電動(dòng)汽車(chē)的影響

寫(xiě)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(zhù)這條線(xiàn)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，氣溫對傳統車(chē)的能耗（去除路況影響的百公里油耗）影響有著(zhù)很大的影響。這些影響的內容包括：

1. 低溫會(huì )導致汽車(chē)內所使用的發(fā)動(dòng)機油、傳動(dòng)液，動(dòng)力轉向液，差動(dòng)齒輪油的粘度增大，導致系統的摩擦增大。

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

3. 汽油發(fā)動(dòng)機的最佳效率范圍是在一定的溫度范圍內的，在低溫的時(shí)候，總需要一段時(shí)間進(jìn)行“熱身”。

對于電動(dòng)汽車(chē)而言，它面臨的問(wèn)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(lái)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(shí)候，也不得不考慮此時(shí)電池的溫度情況。



2. 當然最大的問(wèn)題是，傳統車(chē)由于發(fā)動(dòng)機的余熱夠多，可以使用這部分能量來(lái)保證車(chē)廂內的暖氣系統，對于電動(dòng)車(chē)而言，唯一的選擇是PTC.（Air-Conditioning system For Electric Vehicles (i-MiEV)）



在這個(gè)方面，BEV絕對是沒(méi)有辦法的，只能通過(guò)提高電池能量密度，提高HVAC的效率來(lái)解決。而對于PHEV而言，能做的事情就很多。

首先的辦法是，插著(zhù)電。插著(zhù)電有很多的好處，可以通過(guò)電能來(lái)保證整個(gè)電池系統溫度控制的運行（只有液體系統才能具備高效的冷卻和加熱系統，目前來(lái)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(dòng)機和電機的調節策略，也就是Argonne花了大把的時(shí)間在做的事情。里面有很多的內容，可以細細了解，總體而言，這張圖可以給整個(gè)溫度影響提供一個(gè)比較好的注解。