电动汽车大功率充电过程动力电池充电策略与热管理技术综述

吴晓刚，崔智昊，孙一钊，张 锟，杜玖玉

（1哈尔滨理工大学汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心，黑龙江哈尔滨 150080；2清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084）

电动汽车具有节能、减排以及环保的优点，得到了世界各国的高度关注，相关产业迎来了高速的发展。由国际能源署发布的预测结果表明，预计到2030年世界各国电动汽车保有量总和将达到2.4亿辆[1]。然而，由于锂离子动力电池的能量密度限制，里程焦虑成为了电动汽车大力推广的主要障碍之一[2-3]。主要体现在电动汽车较长的充电时间已无法完全满足用户体验的需求[4]。为解决电动汽车充电时间长的问题，大功率快速充电技术得到行业内的广泛关注，并被认为是未来电动汽车能源补给的一种重要的形式。

国内外对于电动汽车快速充电的标准至今还尚未统一，美国能源部在2011 年提出的报告中将电动汽车快速充电目标定为每分钟充入电量可行驶20英里[5]。根据中国电动汽车大功率充电技术与标准预研工作组研究，电动汽车传导直流大功率充电指充电功率在350 kW或以上，充电80%～90%耗时10～15 min[6]。表1 为各国传导直流充电装置标准。可以看到，最新制定的ChaoJi 充电装置标准的最大允许功率为900 kW，远超之前大功率充电350 kW 的定义。说明电动汽车充电速度仍有一定的发展空间。

表1 传导直流充电装置标准[7-12]Table 1 Conductive DC charging device standard[7-12]

如图1为2015年[13]及2020年几款车型的电池包容量、充电功率及电池的每分钟充入电量行驶里程的比较[7,14-17]。……