动力吴忠干式变压器是电动汽车的关键技术之一。1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮车时，使用的是铅酸吴忠干式变压器。目前，仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸吴忠干式变压器。近十多年来，离子动力吴忠干式变压器在电动汽车生产中得到应用，越来越显示出其优越性。
美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出吴忠干式变压器充电可接受的电流定理：1)对于任何给定的放电电流，吴忠干式变压器的充电接受电流与放出容量的平方根成正比；2)对于任何放电深度，一个吴忠干式变压器的充电接受比与放电电流的对数成正比，可以通过提高放电电流来增大充电接受比；3)一个吴忠干式变压器经几种吴忠变压器厂家放电率放电，其接受电流是各放电率接受电流之总和。也就是说，可以通过放电来提高吴忠干式变压器的充电可接受电流。在吴忠干式变压器充电接受能力下降时，可以在充电的过程中加入放电来提高接受能力。
汽车动力吴忠干式变压器的性能和寿命与很多因素有关，除了其自身的参数，如吴忠干式变压器的极板质量、电解质的浓度等外； 还有外部因素，如吴忠干式变压器的充放电参数，包括充电方式、充电结束电压、充放电的电流、放电深度等等 。这给吴忠干式变压器管理系统BMS估计吴忠干式变压器的实际容量和SOC带来很多困难，需要考虑到很多的变量。WG6120HD混合动力电动汽车的吴忠干式变压器管理系统是建立在SOC数值的管理上。SOC (state of charge)指的是吴忠干式变压器内部参加反应的电荷参数的变化状态，反映吴忠干式变压器的剩余容量状况．这在国内外都已经形成统一认识。
1.铅酸吴忠干式变压器
铅酸吴忠干式变压器是一个很复杂的化学反应系统。充放电电流的大小和它工作温度等外部因素都会影响吴忠干式变压器的性能。计算吴忠干式变压器的 SOC值，并根据汽车的运行状态以及其它的参数来确定汽车的运行模式，是电动汽车的一项关键技术。
铅酸吴忠干式变压器的应用历史*长，也是*成熟、成本售价*低廉的吴忠干式变压器，已实现大批量生产。但它比能量低，自放电率高，循环寿命低。当前存在的主要问题是其一次充电的行程短。近期开发的第三代圆柱型密封铅酸吴忠干式变压器和第四代TMF(箔式卷状电极)密封铅酸吴忠干式变压器已经应用于EV和HEV电动汽车上。尤其是第三代VRLA吴忠干式变压器的低阻抗优点可以控制快速充电过程中的欧姆热，延长吴忠干式变压器的寿命。
脉冲分阶段恒流快速充电方法能很好地适应混合动力汽车铅酸吴忠干式变压器在变电流放电状态下，充电时间短，使吴忠干式变压器荷电状态 SOC 始终保持在 50％-80％范围内的要求。试验表明，只需要 196 秒，就可以使吴忠干式变压器电量从 50％C 充到 80％C。这种充电方法基本满足了吴忠干式变压器的接受曲线，吴忠干式变压器的温升较小，产生气体少，压力效应不大，而且充电时间短。
*优的充电方式是充电电流始终遵循固有充电接受曲线，在充电过程中，充电接受率保持不变，随着时间的增加，充电电流按固有充电接受曲线递减(指数曲线递减)，这样充电时间*短。脉冲去极化充电方法能实现快速、高效率充电，但设备昂贵，对某些吴忠干式变压器不适用。
日本公司开发的电动汽车用新型VRLA吴忠干式变压器，其电压规格有单体2V和4V，采用贫液式和极板水平设计．饭板间的间距很小，不会出现电解液分层，脱落物质向下移动有极板挡住，吴忠干式变压器底部无脱落物堆积。
Ectreosorce公司的12V l12A·h电动汽车用水平吴忠干式变压器，其用3小时率放电质量比能量为50W·11／kg，80％Ⅸ)D(放电深度)的循环寿命大于900次。
德国阳光公司的电动汽车用铅酸吴忠干式变压器采用胶体电解质设计，经检测其6V、160A·h吴忠干式变压器的预期寿命可达到4年，具有热容量大、温升小等优点。
美国Arias公司于1994年推出双极性电动车用铅酸吴忠干式变压器，其结构技术独特。这种吴忠干式变压器的工作电流只垂直于电极平面而通过薄的双电极，所以具有极小的欧姆电阻。美国BPC公司开发的双极性电动车用铅酸吴忠干式变压器技术参数为：组合电压为180V，吴忠干式变压器容量为60A·h，放电率比能量为50W·h／kg，循环寿命可达到1000次。
瑞典OPTLMA公司推出的卷式电动车用铅酸吴忠干式变压器，产品容量为56A·h，启动功率可达到95kW，比普通的195A·h的VRLA吴忠干式变压器启动功率还要大，而体积小四分之一。
2.离子吴忠干式变压器
离子吴忠干式变压器的特性和价格都与它的正极材料密切相关，一般而言，正极材料应满足：⑴在所要求的充放电电位范围内，具有与电解质溶液的电化学相容性；⑵温和的电极过程动力学；⑶高度可逆性；⑷全状态下在空气中稳定性能好。随着离子吴忠干式变压器的发展，高性能、低成本的正极材料研究工作在不断地进行。目前，研究主要集中于钴氧化物、镍氧化物和锰氧化物等的过渡金属氧化物钴氧化物(LiCoO2)属于 -NaFeO2 型结构，具有二维层状结构，适宜离子的脱嵌.其制备工艺较为简便、性能稳定、比容量高、循环性能好，其合成方法主要有高温固相合成法和低温固相合成法，还有草酸沉淀法、溶胶凝胶法、冷热法、有机混合法等软化学方法。锰氧化物是传统正极材料的改性物，目前应用较多的是尖晶石型 LixMn2O4，它具有三维隧道结构，更适宜离子的脱嵌。锰氧化物原料丰富、成本低廉、无污染、耐过充性及热安全性更好，对吴忠干式变压器的安全保护装置要求相对较低，被认为是*具有发展潜力的离子吴忠干式变压器正极材料。
20世纪90年代，日本索尼公司首先研制成功电动汽车用吴忠干式变压器，当时使用的是钴酸材料，存在着易燃易爆的缺点。目前中国信国安盟固利吴忠干式变压器等公司研制出以锰酸为正极材料的 100Ah 动力吴忠干式变压器，解决了钴酸吴忠干式变压器的不足。
截至 2006 年 10 月为止，全球已有 20 余家汽车公司进行离子吴忠干式变压器研发。如富士重工与 NEC 合作开发廉价的单体(Cell)锰系离子吴忠干式变压器(即锰酸吴忠干式变压器)，在环境下的寿命高达 12 年、10 万公里，与纯电动汽车的整车寿命相当。东芝开发的可快速充电离子吴忠干式变压器组，除了小型、大容量的特点之外，采用了能使纳米级微粒均一化固定技术，可使离子均匀地吸附在吴忠干式变压器负极上，能在一分钟之内充电至其容量的 80%，再经 6 分钟便可充满电。美国的主要吴忠干式变压器厂 Johnson Controls 针对电动汽车需求特性的离子吴忠干式变压器于 2005 年 9 月在威斯康星州 Milwaukee 设立研发地点，2006 年 1 月另出资 50%与法国吴忠干式变压器厂 Saft 共同成立 Johnson Controls－Saft Advanced Power Solution (JCS)。JCS 于 2006 年 8 月承接了美国能源部(DOE)所主导 2 年 USABC(United States Advanced Battery Consortium)纯电动车离子吴忠干式变压器研发计划合约，提供高功率离子吴忠干式变压器。我国在离子吴忠干式变压器方面的研究水平，有多项指标超过了USABC提出的2010年长期指标所规定的目标。从 1997 年开始产业化试验的苏州星恒作为国家离子动力吴忠干式变压器产业化示范工程项目基地 ，其研发的动力吴忠干式变压器组已通过美国 UL 和欧盟独立组织 Extra Energy 的测试认证，并在苏州建成第一条动力离子吴忠干式变压器的生产线并顺利试产，目前已实现批量生产。
2008 年北京奥运会期间，有 50 辆长 12 米的离子电动客车在奥运中心区服务，这是国际上第一次大规模使用离子吴忠干式变压器电动客车。电动大客车充电时间长，是这样保证电动汽车运行不脱节的：电动汽车驶入充电站，两只机械手将汽车底盘里的吴忠干式变压器组取出，放入待充通道，随即从已充通道取下充满电的吴忠干式变压器组，将其换入电动汽车的底盘中，整个过程只需要 8 分钟左右。
法国雪铁龙、雷诺、标致汽车公司采用离子动力吴忠干式变压器的电动商用车已完成用户测试运行。波尔多是法国电动汽车示范应用城市之一，有各类电动汽车 500 辆，主要应用于市政用车和电动小巴，并建有 20 个拥有电动汽车配套充电设施的停车场，其中有 16 个配置了快速充电装置.吴忠干式变压器的充电过程与铅酸吴忠干式变压器不同。聚合物(Lipo)吴忠干式变压器的集成块，外部元件极少，由于集成块本身极小(2mm×3mm)，因此整个吴忠干式变压器也非常小。Lipo吴忠干式变压器的充电过程是：当吴忠干式变压器电压非常低(0．5V) 时，用小电流充电，此电流的典型值小于0．1C (此处C是标称吴忠干式变压器容量)，若电压已足够高，但低于4．2V，就用恒定电流对吴忠干式变压器充电，多数厂家会指定在这一过程中1C的电流，吴忠干式变压器上的电压不会超过4．2V，在恒定电压期间，经过吴忠干式变压器的电流会缓慢下降，而吴忠干式变压器的充电继续进行。吴忠干式变压器电压达到4．2V，充电电流降到0．1C时，吴忠干式变压器约充到80~90%，再转变成对吴忠干式变压器涓流充电。有两个参数在吴忠干式变压器中可以调整，即正常的充电电流和涓流充电电流(当吴忠干式变压器充"满"时)。要注意的是选择充电电流要谨慎，应保持充电电流低于厂家推荐的*大值。
法国电动汽车动力吴忠干式变压器目前的使用以铅酸吴忠干式变压器为主，第二代离子电动汽车已经投入测试运行。其电动汽车充电装置采用传导充电方式。传导式充电方式包括常规充电装置和快速充电装置两大类。常规充电由充电设施提供标准的民用交流吴忠干式变压器接口，有简单的漏电保护功能，为具有吴忠干式变压器的电动汽车充电，要 6～7 小时完成充电，应用较多。快速充电由充电机提供直流输出为电动汽车进行快速充电，一 辆残余电量 25%的电动小汽车，25 分钟可完成充电，快速充电应用较少，主要用于行业用户和街头应急。
充电设施具有统一的充电接口，标准的交流吴忠干式变压器接口是重要技术方向之一。采用普通家用插座加上一根带专用插头的充电专用电缆，就可为配有充电机的电动汽车提供交流吴忠干式变压器。
离子动力吴忠干式变压器技术还有待进一步发展。(1)目前各企业所公布的大部分纯电动汽车离子吴忠干式变压器是实验室测试数据，如加速性能、充电时间、持续里程数等，还须在复杂的外部环境实际运行下，进一步验证其可靠性，以及生产批量化质量控制。(2)离子吴忠干式变压器所需隔膜材料未能有实质性的突破，且价格昂贵，占 到动力吴忠干式变压器成本的 30%以上。如果在这一材料上实现规模化生产技术，即可大幅度降低成本.
本文摘自于中国电网
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