用于电动自行车的四种动力蓄电池的实验建模比较研究肖秀玲 王贵明 胡玉祥 马润津 （ 北方工业大学 自动化研究所电动车研究室，100041 北京）关键词：动力蓄电池 实验建模 电动车Keywords: Battery Powered Modeling and Test Electric Vehicle摘要：近几年来我国的电动助力自行车发展迅速，受到全世界的关注。目前能够被电动自行采用的有以下四种动力蓄电池，即密封免维护铅酸蓄电池、胶体免维护铅酸蓄电池镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。电动车的动力蓄电池充放电过程的工作机理复杂，工作性能受到诸多因素的影响，它们之间的定量关系至今还不很清楚，其结果是经常由于使用不当特别是过度充电和过度放电，影响了蓄电池的使用寿命。另一个需要解决的问题是寻求比较简单、准确的蓄电池剩余蓄电量测定方法来。本文介绍对四类蓄电池的放电特性做比较研究的结果。通过大量实验测试，研究蓄电池放电过程的数学模型。实验建模分静态模型和动态模型两个部分，前者包括端电压模型和充放电量（安时）平衡模型两类，后者是基于系统辨实和参数估计方法，确定放电过程的动态模型及其参数。文中给出大量的实验研究和对比结果。探讨了蓄电池剩余电量估计的新方法。电动助力自行车是是以蓄电池作为辅助能源的，能人力骑行、电动和电力助动的两轮交通工具，它具有行进间无污染排放（零排放）的特点，是很有发展前途的新型绿色交通工具。近几年来我国的电动助力自行车发展迅速，国内市场销售量由 1997 年的 1.5 万辆发展到 2001 年的近 80 万辆左右（图 1），由此受到全世界的关注。图 1. 我国电动助力自行车年销售量的增长情况 一、关于电动自行车的动力蓄电池 目前能够被电动自行采用的有以下四种动力蓄电池，即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。1．铅酸蓄电池从目前市场上能够大量提供的是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池已经有 130 年的历史了，可以说是使用最多的蓄电池。它的性能可靠，生产工艺成熟，价格也较低。 是目前已商品化的电动自行车的绝大多数是使用的密封式铅酸蓄电池，使用中不需要补充水分，免维护。其主要化学反应是：PbO2 + 2H2SO4 + Pb ←充电、放电→ PhSO4 + 2H2O + PhSO4氧化铅 硫酸 海绵状铅 硫酸铅 水 硫酸铅阳极活物质 电解液 阴极活物质 阳极活物质 电解液 阴极活物质铅酸蓄电池充电时变成硫酸铅的阴阳两极的海绵状铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解掖中，...
