新能源汽車電池板塊培訓(xùn)課件

1、大家好1大家好1新能源汽車電池板塊培訓(xùn)課件POWERPOINT2新能源汽車電池板塊培訓(xùn)課件POWERPOINT2指采用非常規(guī)車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車概念純電動(dòng)汽車（BEV）、混合動(dòng)力汽車（油氣混合、油電混合）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）、燃?xì)馄嚕ㄒ夯烊粴?、壓縮天然氣）、液化石油氣汽車、氫能源動(dòng)力汽車、太陽(yáng)能汽車和其他新能源（如高效儲(chǔ)能器）汽車等。新能源汽車類型電池技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、電控技術(shù)。新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、燃料電池、

2、太陽(yáng)能電池、其他動(dòng)力電池。新能源汽車的電池種類新能源汽車簡(jiǎn)單介紹3指采用非常規(guī)車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)車用燃料、采用新前言Introduction 內(nèi)燃機(jī)汽車的心臟是動(dòng)力系統(tǒng)，但是新能源車的心臟則是電池系統(tǒng)，因?yàn)殡姵叵到y(tǒng)的優(yōu)劣直接關(guān)系到車的行駛里程、使用便利性等等情況，而目前新能源動(dòng)力車型最大的技術(shù)瓶頸也恰恰限制在了電池系統(tǒng)上，比如充電時(shí)間、充電效率、能量密度以及體積、材質(zhì)、安全或者質(zhì)量等等。4前言Introduction 內(nèi)燃機(jī)汽車的心臟是目錄PAGE DIRECTORY電池的分類01主流動(dòng)力電池介紹02成功項(xiàng)目展示035目錄PAGE DIRECTORY電池的分類01主流動(dòng)力電池介T

3、RANSITION過(guò)渡頁(yè) TRANSITION PAGE 01第一部份 動(dòng)力電池的定義 動(dòng)力電池的工作原理及性能參數(shù) 動(dòng)力電池的分類Power battery了解動(dòng)力電池6TRANSITION過(guò)渡頁(yè) 01第一部份 動(dòng)力電池的定義動(dòng)力電池的定義動(dòng)力電池即為工具提供動(dòng)力來(lái)源的電源，多指為電動(dòng)汽車、電動(dòng)列車、電動(dòng)自行車、高爾夫球車提供動(dòng)力的蓄電池。電動(dòng)汽車用電池的主要性能指標(biāo)是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循環(huán)壽命(L)和成本(C)等。要使電動(dòng)汽車能與燃油汽車相競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵就是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)的高效電池。1、動(dòng)力電池的定義LOGOTEXT HERE7動(dòng)力電池的定義

4、動(dòng)力電池即為工具提供動(dòng)力來(lái)源的電源，多指為電動(dòng) 電池正極P和負(fù)極N都浸在電解液E中。 放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)向外電路釋放電子，正極發(fā)生還原反應(yīng)，從外電路得到電子。 充電時(shí)，過(guò)程正好相反，負(fù)極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。 2、電池的工作原理及性能參數(shù)82、電池的工作原理及性能參數(shù)89電壓容量能量標(biāo)稱電壓：電池剛出廠時(shí)，正負(fù)極之間的電勢(shì)差。取決于極板材料的電極電位和內(nèi)部電解液的溶度。充電限制電壓：充電過(guò)程中由恒流變?yōu)楹銐撼潆姷碾妷?。放電截止電壓：電池充滿電后進(jìn)行放電，放完電時(shí)達(dá)到的電壓，也是蓄電池放電時(shí)允許的最低電壓。電池容量（Ah）：電池容量是指電池所能夠儲(chǔ)存的電量的多少。

5、電池容量（Ah）=電流（A）放電時(shí)間（h）電池能量（Wh）：電池儲(chǔ)存的能量的多少。電池能量（Wh）=額定電壓（V）工作電流（A）工作時(shí)間（h）能量密度（Wh/Kg）：?jiǎn)挝惑w積或者單位質(zhì)量所釋放的能量9電壓容量能量標(biāo)稱電壓：電池剛出廠時(shí)，正負(fù)極之間的電勢(shì)差。取10放電倍率循環(huán)壽命成本 放電倍率（C）：放電倍率是指規(guī)定時(shí)間內(nèi)放出其額定容量（Ah）時(shí)所需的電流值，表示放電快慢的量度，C值比較高的電池，內(nèi)阻一般較低。 充放電倍率（C）=充放電電流（I）/額定容量（Ah）循環(huán)壽命（次）：二次電池經(jīng)歷一次充放電稱為一個(gè)周期或者一個(gè)循環(huán)，電池反復(fù)充放電后，容量會(huì)逐漸下降。在一定的放電條件下，電池容量降至80

6、%時(shí)，電池所經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就是循環(huán)壽命。 成本：電池的成本是與電池的技術(shù)含量、材料、制作方法和生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)，目前新開發(fā)的高比能量的電池成本較高，使得電動(dòng)汽車的造價(jià)也較高，開發(fā)和研制高效、低成本的電池是電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵。10放電倍率循環(huán)壽命成本 放電倍率（C）：放電倍率是指規(guī)分類方法電池種類按工作性質(zhì)原電池、蓄電池、燃料電池、儲(chǔ)備電池按電解質(zhì)酸性電池、堿性電池、中性電池、有機(jī)電解質(zhì)電池、非水無(wú)機(jī)電解質(zhì)電池、固體電解質(zhì)電池按電池特性高容量電池、密封電池、高功率電池、免維護(hù)電池、防爆電池按正負(fù)極材料鋅錳電池系列、鎳鎘鎳氫系列、酸鉛系列、鋰電池系列11物理電池化學(xué)電池生物電池電池的分類利用光、熱、物

7、理吸附等物理能量發(fā)電，如太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器、飛輪電池等。利用生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，如微生物電池、酶電池、生物太陽(yáng)能電池等。3、動(dòng)力電池的分類分類方法電池種類按工作性質(zhì)原電池、蓄電池、燃料電池、儲(chǔ)備電池化學(xué)電池LOGOTEXT HERE化 學(xué) 電 池 的 分 類一次電池/原電池鋅錳干電池 ZnNH4ClZnCl2MnO2(C)鋅汞電池 ZnKOHHgO 銀鋅電池 ZnKOHAg2O二次電池/蓄電池鉛酸電池 PbH2SO4PbO2。鎳鎘電池 CdKOHNiOOH鎳氫電池 H2KOHNiOOH鋰離子電池 LiCoO2有機(jī)溶劑6C。鋅空氣電池 ZnKOHO2(空氣)。儲(chǔ)備電池/激活電池鎂銀電池 MgM

8、gCl2AgCl鈣熱電池 CaLiCl-KClCaCrO4(Ni)。鉛高氯酸電池 PbHclO4PbO2。燃料電池/連續(xù)電池氫燃料電池 H2KOHO2。肼空燃料電池 N2H4KOHO2(空氣)12化學(xué)電池LOGOTEXT HERE化 學(xué) 電 池 的 分 類TRANSITION過(guò)渡頁(yè) TRANSITION PAGE 02第二部份主流動(dòng)力電池介紹The mainstream power battery is introduced 鉛酸蓄電池 鎳氫電池 鋰離子電池 燃料電池13TRANSITION過(guò)渡頁(yè) 02第二部份主流動(dòng)力電池介紹T主流新能源汽車電池一覽LOGOTEXT HERE比亞迪E6：磷酸鐵

9、鋰電池 北汽E150：鎳鈷錳與磷酸鐵鋁電池混合 特斯拉MODEL S：鎳鈷鋁三元電池 一汽奔騰B70：氫燃料電池14主流新能源汽車電池一覽LOGOTEXT HERE比亞迪E6：新能源汽車常用動(dòng)力電池LOGOTEXT HERE01020304鉛酸蓄電池鋰離子電池鎳氫電池燃料電池15新能源汽車常用動(dòng)力電池LOGOTEXT HERE010203構(gòu)造及工作原理PbSO4 + 2H2O + PbSO4 PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 充電反應(yīng) )陽(yáng)極：PbSO4 + 2H2O 2e = PbO2 + 4H+ + SO42陰極：PbSO4 + 2e = Pb + SO42PbO2 + 2H2S

10、O4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放電反應(yīng) )負(fù)極：Pb + SO42 2e = PbSO4正極：PbO2 + 4H+ + SO42 + 2e= PbSO4 + 2H2O1、鉛酸蓄電池輕度混合動(dòng)力車使用16構(gòu)造及工作原理PbSO4 + 2H2O + PbS1）除鋰離子電池外，在常用蓄電池中，鉛酸蓄電池的電壓最高，為2.0V；2）價(jià)格低廉；3）可制成小至1Ah大至幾千安時(shí)的各種尺寸和結(jié)構(gòu)的蓄電池；4）高倍率放電性能良好，可用于引擎啟動(dòng)；5）高低溫性能良好，可在-4060條件下工作；6）電能效率高達(dá)60%；7）易于浮充使用，沒(méi)有“記憶”效應(yīng)；1）比能量低，在電動(dòng)汽車中所

11、占的質(zhì)量和體積比較大，一次充電行駛里程短； 2）使用壽命短； 3）充電時(shí)間長(zhǎng)； 4）鉛是重金屬，存在污染。鉛酸蓄電池的特點(diǎn)缺點(diǎn)171）除鋰離子電池外，在常用蓄電池中，鉛酸蓄電池的電壓最高，為M + Ni(OH)2 MH + NiOOH ( 充電反應(yīng) )陽(yáng)極：Ni(OH)2 + OH- - e- NiOOH + H2O 陰極：M + H2O + e- MH + OH-MH + NiOOH M + Ni(OH)2 ( 放電反應(yīng) )負(fù)極：MH + OH- - e- M + H2O 正極：NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH-鎳氫電池正極是活性物質(zhì)氫氧化鎳，負(fù)極是儲(chǔ)氫合金，用氫氧

12、化鉀作為電解質(zhì)，在正負(fù)極之間有隔膜，共同組成鎳氫單體電池。在金屬鉑的催化作用下，完成充電和放電的可逆反應(yīng)。構(gòu)造及工作原理2、鎳氫電池運(yùn)用電動(dòng)汽車18M + Ni(OH)2 MH + NiOOH ( 充鎳氫電池的特點(diǎn)能耐過(guò)充過(guò)放。4無(wú)污染。鎳氫電池不含鉛、鎘等對(duì)人體有害的金屬。3比功率高。目前商業(yè)化的鎳氫功率型電池能做到1350W/kg。1循環(huán)次數(shù)多。目前電動(dòng)車鎳氫動(dòng)力電池，80%放電深度可循環(huán)1000次以上，是鉛酸蓄電池的3倍以上。2使用溫度范圍寬。正常使用溫度范圍寬-3055；儲(chǔ)存溫度范圍-4070。6無(wú)記憶效應(yīng)。5安全可靠。短路、擠壓、針刺、安全閥工作能力、跌落、加熱、耐振動(dòng)等安全性、可靠

13、性試驗(yàn)無(wú)爆炸、燃燒現(xiàn)象。7鎳氫電池具有無(wú)污染、高比能、大功率、 快速充放電、耐用性等許多優(yōu)異特性。與鉛蓄電池相比，鎳氫電池除具有比能量高、質(zhì)量輕、體積小、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)。19鎳氫電池的特點(diǎn)能耐過(guò)充過(guò)放。4無(wú)污染。鎳氫電池不含鉛、鎘等對(duì)工作原理電池在充電時(shí)，鋰離子從正極材料晶格中脫出，通過(guò)電解質(zhì)溶液和隔膜，嵌入到負(fù)極中；放電時(shí)，鋰離子從負(fù)極脫出，通過(guò)電解質(zhì)溶液和隔膜，嵌入到正極材料晶格中。在整個(gè)充放電過(guò)程中，鋰離子往返于正負(fù)極之間。3、鋰離子電池大規(guī)模普及20工作原理電池在充電時(shí)，鋰離子從正極材料晶格中脫出，3、鋰離子21優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1)工作電壓高。鋰離子電池工作電壓為3.6V，

14、是鎳氫和鎳鎘電池工作電壓的3倍。2)比能量高。鋰離子電池比能量已達(dá)到150Wh/kg，是鎳鎘電池的3倍，鎳氫電池的1.5倍。3)循環(huán)壽命長(zhǎng)。目前鋰離子電池循環(huán)壽命已達(dá)到1000次以上，在低放電深度下可達(dá) 幾萬(wàn)次，超過(guò)了其他幾種二次電池。4)自放電率低。鋰離子電池月自放電率僅為6%8%，遠(yuǎn)低于鎳鎘電池25%30%和 鎳氫電池15%20%。5)無(wú)記憶性。可隨時(shí)充電，而不會(huì)降低電池性能。6)對(duì)環(huán)境無(wú)污染。鋰離子電池中不存在有害物質(zhì)，是名副其實(shí)的“綠色電池”。7)能夠制造成任意形狀。1)成本高。主要是正極材料LiCoO2的價(jià)格高，但按單位瓦時(shí)的價(jià)格計(jì)算，已經(jīng)低于鎳氫電池，與鎳鎘電池持平，但高于鉛酸蓄電

15、池。2)必須有特殊的保護(hù)電路，以防止過(guò)充。鋰電池的特點(diǎn)21優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1)工作電壓高。鋰離子電池工作電壓為3.6V，是2202.燃料種類03.使用類型04.燃料狀態(tài)05.運(yùn)行機(jī)理氫燃料電池、甲醇燃料電池、乙醇燃料電池直接型燃料電池、間接型燃料電池、再生型燃料電池 液體型燃料電池、氣體型燃料電池酸性燃料電池、堿性燃料電池. 燃料電池01.電解質(zhì)Click質(zhì)子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、直接甲醇燃料電池、再生型燃料電池、鋅空燃料電池、質(zhì)子陶瓷燃料電池. 燃料電池是一種化學(xué)電池，基于燃料、氧化劑基礎(chǔ)上，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)直接將釋放出的能量變換為電能。分

16、類方法燃料電池種類06.工作溫度低溫型（1000）042202.燃料種類03.使用類型04.燃料狀態(tài)05.運(yùn)行機(jī)理23優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) 燃料電池的特點(diǎn)1)節(jié)能、轉(zhuǎn)換效率高。燃料電池的運(yùn)轉(zhuǎn)效率約為50%70%，低功率下的運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，其短時(shí)間的過(guò)載能力可以達(dá)到額定功率的200%，適合于汽車的加速和爬坡。2)排放基本達(dá)到零污染。碳?xì)浠衔锶剂想姵刂饕晌镔|(zhì)為水、C02、CO等，屬于“超低污染”；氫氧燃料電池的反應(yīng)物只有清潔的水。3)無(wú)振動(dòng)和噪聲，壽命長(zhǎng)。發(fā)生的是電化學(xué)反應(yīng)，過(guò)程中沒(méi)有噪聲和機(jī)械振動(dòng)的產(chǎn)生，從而減少機(jī)械器件的磨損，延長(zhǎng)了使用壽命。4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)。能量轉(zhuǎn)化在靜態(tài)下完成，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，構(gòu)

17、件的加工精度要求低。1)燃料種類單一。主要是液態(tài)氫、氣態(tài)氫以及碳水化合物經(jīng)過(guò)重整后轉(zhuǎn)換的氫，氫氣的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、保管、運(yùn)輸和灌裝或重整，都比較復(fù)雜，對(duì)安全性要求高。2)要求高質(zhì)量的密封。燃料電池組中的單體電池間的電極連接時(shí)，必須要有嚴(yán)格的密封，否則氫氣泄漏會(huì)降低氫的利用率并嚴(yán)重影響燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，還會(huì)引起氫氣燃燒事故。3)價(jià)格高。制造成本高，電池價(jià)格昂貴。4)需要配備輔助電池系統(tǒng)。通常在燃料電池汽車上還要增加輔助電池，來(lái)儲(chǔ)存燃料電池富裕的電能和汽車在減速時(shí)接受再生制動(dòng)的能量。23優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) 燃料電池的特點(diǎn)1)節(jié)能、轉(zhuǎn)換效率高。燃料電池的質(zhì)子交換膜燃料電池基本結(jié)構(gòu)：質(zhì)子交換膜、催化劑層、擴(kuò)散層

18、、集流板質(zhì)子交換膜：不僅是一種將陽(yáng)極的燃料和陰極的氧化劑隔開的隔膜材料，還是電解質(zhì)和電極活性物質(zhì)（電催化劑）的基底。電催化劑：為了加快電化學(xué)反應(yīng)速度，氣體擴(kuò)散電極上都含有一定量的催化劑。目前多采用鉑催化劑。雙極板和流場(chǎng)：作用是分隔反應(yīng)氣體，收集電流，將各個(gè)單電池串聯(lián)起來(lái)和通過(guò)流場(chǎng)為反應(yīng)氣體進(jìn)入電極及水的排出提供通道。24質(zhì)子交換膜燃料電池基本結(jié)構(gòu)：質(zhì)子交換膜：不僅是一種將陽(yáng)極的燃工作原理2H24H+4e- （陽(yáng)極）4H+4e-+O22H2O（陰極）2H2+O22H2O （總反應(yīng)）導(dǎo)入的氫氣通過(guò)陽(yáng)極集流板（雙極板）經(jīng)由陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層到達(dá)陽(yáng)極催化劑層，在陽(yáng)極催化劑作用下，氫分子分解為帶正電的氫離子

19、并釋放出帶負(fù)電的電子，完成陽(yáng)極反應(yīng)；氫離子穿過(guò)膜到達(dá)陰極，電子在外電路形成電流，通過(guò)適當(dāng)連接可向負(fù)載輸出電能；在電池另一端，氧氣通過(guò)陰極集流板經(jīng)由陰極氣體擴(kuò)散層到催化劑層。在陰極催化劑的作用下，氧與透過(guò)膜的氫離子及來(lái)自外電路的電子發(fā)生反應(yīng)生成水，完成陰極反應(yīng)；電極反應(yīng)生成的水大部分由尾氣排出，小部分在壓力差作用下通過(guò)膜向陽(yáng)極擴(kuò)散。25工作原理2H24H+4e- （陽(yáng)極質(zhì)子交換膜燃料電池的特點(diǎn)LOGOTEXT HERE質(zhì)子交換膜燃料電池特點(diǎn)NO.6NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5氫氣來(lái)源廣泛，氫是世界上最多的元素，是一種可再生的能源資源，取之不盡，用之不絕。能量轉(zhuǎn)化效率高。通過(guò)氫氧化合作

20、用，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn) 化為電能，不通過(guò)熱機(jī)過(guò)程，不受卡諾循環(huán)的限制。可實(shí)現(xiàn)零排放。其唯一的排放物是純凈水（及水蒸氣），沒(méi)有污染物排放，是環(huán)保型能源。維護(hù)方便。PEMFC內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，電池模塊呈現(xiàn)自然的“積木化”結(jié)構(gòu)，使得電池組的組裝和維護(hù)都非常方便；也很容易實(shí)現(xiàn)“免維護(hù)”設(shè)計(jì)。運(yùn)行噪聲低，可靠性高。PEMFC電池組無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，工作時(shí)僅有氣體和水的流動(dòng)。發(fā)電效率受負(fù)荷變化影響很小，非常適合于用作分散型發(fā)電裝置（作為主機(jī)組），也適于用作電網(wǎng)的“調(diào)峰”發(fā)電機(jī)組（作為輔機(jī)組）。26質(zhì)子交換膜燃料電池的特點(diǎn)LOGOTEXT HERE質(zhì)子交換膜各種動(dòng)力電池技術(shù)方案比較。性能指標(biāo)鉛酸電池鎳氫電池磷酸鐵鋰錳

21、酸鋰工作電壓（V）2.01.23.63.6比能（wh/kg）3070140110循環(huán)壽命（次）300-5005002000500成本最低高較高低自放率4-5%30-35%5%5%記憶效應(yīng)無(wú)有無(wú)無(wú)使用溫度（）-40-60-30-50-20-60-20-60有害物質(zhì)鉛/27各種動(dòng)力電池技術(shù)方案比較。性能指標(biāo)鉛酸電池鎳氫電池磷酸鐵鋰TRANSITION過(guò)渡頁(yè) TRANSITION PAGE 03第三部份動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 動(dòng)力電池管理系統(tǒng)定義及結(jié)構(gòu) 動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能28TRANSITION過(guò)渡頁(yè) 03第三部份動(dòng)力電池管理系統(tǒng)B電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(

22、BMS)是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，主要功能包括:電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。二次電池存在下面的一些缺點(diǎn)，如存儲(chǔ)能量少、壽命短、串并聯(lián)使用問(wèn)題、使用安全性、電池電量估算困難等。電池的性能是很復(fù)雜的，不同類型的電池特性亦相差很大。電池管理系統(tǒng)(BMS)主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。定義簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)組成：數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊、通訊模塊、均衡模塊、人機(jī)接口模塊、故障診斷模塊等組成。29電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)

23、功能LOGOTEXT HERE165432BMS動(dòng)力電池的維護(hù)技術(shù)動(dòng)力電池的熱管理動(dòng)力電池的電量管理動(dòng)力電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集原理動(dòng)力電池充放電管理動(dòng)力電池均衡控制與管理30動(dòng)力電池管理系統(tǒng)功能LOGOTEXT HERE165432B1、數(shù)據(jù)采集模塊LOGOTEXT HERE采集動(dòng)力電池的電壓、溫度、電流等參數(shù)，為電量管理、均衡管理、熱管理、故障診斷等模塊提供一次參數(shù)。數(shù)據(jù)采集模塊123單體電壓采集：繼電器陣列法、恒流源法、隔離運(yùn)放采集法、壓頻轉(zhuǎn)換電路采集法、線性光耦合放大電路采集法溫度采集：熱敏電阻、熱電偶、集成溫度傳感器電流采集方法：分流器、霍爾式電流傳感器311、數(shù)據(jù)采集模塊LOGOTEX

24、T HERE采集動(dòng)力電池的電壓用于所需測(cè)量的電池單體電壓較高而且對(duì)精度要求也高的場(chǎng)合電壓電流、共模抑制強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、采集精度高、實(shí)用性好繼電器陣列法與恒流源采集法32用于所需測(cè)量的電池單體電壓較高而且對(duì)精度要求也高的場(chǎng)合電壓隔離運(yùn)放采集法壓頻轉(zhuǎn)換電路法精度高、成本高電壓頻率，無(wú)需A/D轉(zhuǎn)換有良好的精度、線性度和積分輸入壓控振蕩器中存在電容器影響精度33隔離運(yùn)放采集法精度高、成本高電壓頻率，無(wú)需A/D轉(zhuǎn)換33數(shù)據(jù)采集模塊LOGOTEXT HERETIL300是一個(gè)由紅外光LED照射分叉配置的隔離反饋光二極管和一個(gè)輸出光二極管組成。該器件采用特殊制造技術(shù)來(lái)補(bǔ)償LED時(shí)間和溫度特性的非線性，使輸出信

25、號(hào)與LED發(fā)出的伺服光通量成線性比例。很強(qiáng)的隔離能力和抗干擾能力模擬信號(hào)保持良好的線性34數(shù)據(jù)采集模塊LOGOTEXT HERETIL300是一個(gè)由紅35溫度采集方法熱敏電阻采集法：成本低，線性度不好，制造誤差一般也較大熱電偶采集法：準(zhǔn)確度高，外部電路復(fù)雜，一般用于高溫測(cè)量集成溫度傳感器采集法：基于熱敏電阻，精度媲美熱電偶，直接輸出數(shù)字量，很適合在數(shù)字系統(tǒng)中使用。35溫度采集方法熱敏電阻采集法：成本低，線性度不好，制造誤差36電流的采集方法分流式：成本低，頻響好，須接入電流回路，使用麻煩互感器：僅用于交流測(cè)量霍爾元件電流傳感器：性能好，使用方便光纖傳感器：價(jià)格昂貴36電流的采集方法分流式：成本

26、低，頻響好，須接入電流回路，使37煙霧采集方法利用物理化學(xué)性質(zhì)的：半導(dǎo)體、接觸燃燒式利用物理性質(zhì)的：熱導(dǎo)、光干涉、紅外利用電化學(xué)性質(zhì)的：電流型、電勢(shì)型37煙霧采集方法利用物理化學(xué)性質(zhì)的：半導(dǎo)體、接觸燃燒式2、動(dòng)力電池充放電管理LOGOTEXT HERE01020304動(dòng)力電池充電過(guò)程中與非車載充電機(jī)之間連接和通訊對(duì)充電電流、電池電壓等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，防止動(dòng)力電池出現(xiàn)過(guò)充現(xiàn)象對(duì)電池放電電流進(jìn)行監(jiān)控，防止過(guò)電流對(duì)電池造成損壞對(duì)電池放電深度進(jìn)行控制，防止電池過(guò)放電影響電池使用壽命382、動(dòng)力電池充放電管理LOGOTEXT HERE0102033、動(dòng)力電池的均衡控制與管理LOGOTEXT HERE動(dòng)力電

27、池均衡控制與管理根據(jù)均衡過(guò)程中電路對(duì)能量的消耗情況，能量耗散型能量非耗散型將多余的能量全部以熱量的方式消耗非耗散型是將多余能量轉(zhuǎn)移或者轉(zhuǎn)換到其他電池中能量轉(zhuǎn)換式均衡能量轉(zhuǎn)移式均衡單體向整體整體向單體（補(bǔ)充式均衡）恒定分流電阻開關(guān)控制分流電阻393、動(dòng)力電池的均衡控制與管理LOGOTEXT HERE動(dòng)力電動(dòng)力電池均衡控制與管理LOGOTEXT HERE能量消耗型單體電池并聯(lián)電阻進(jìn)行充電分流以實(shí)現(xiàn)均衡存在能量浪費(fèi)和增加熱管理系統(tǒng)負(fù)荷的問(wèn)題單體向整體單體向整體：充電過(guò)程中完成，單體電壓達(dá)到一定值，把單體電池的充電電流進(jìn)行分流，分出的電流經(jīng)模塊轉(zhuǎn)換把能量反饋回充電母線整體向單體整體向單體：也稱補(bǔ)充式均

28、衡，主充電模塊+補(bǔ)充式均衡充電模塊DC/DC變換器、同軸線圈每個(gè)單體電池上增加相同的次繞組。問(wèn)題：一致性、線圈能耗，只充電能均衡，放電不能能量轉(zhuǎn)移式均衡利用電感、電容等儲(chǔ)能元件，把電池組中容量高的單體電池，通過(guò)儲(chǔ)能元件轉(zhuǎn)移到容量比較低的電池上。通過(guò)切換電容開關(guān)傳遞相鄰電池間的能量通過(guò)電感儲(chǔ)能方式對(duì)相鄰電池間進(jìn)行雙向傳遞問(wèn)題：均衡時(shí)間長(zhǎng)，能量判斷和開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)困難40動(dòng)力電池均衡控制與管理LOGOTEXT HERE能量消耗型單4、動(dòng)力電池的電量管理LOGOTEXT HERE電量管理意義影響因素估算方法保護(hù)蓄電池，把SOC控制在一定范圍內(nèi)提高整車性能，充分利用蓄電池降低對(duì)動(dòng)力電池的要求，充分利用蓄

29、電池提高經(jīng)濟(jì)性，選擇較低容量的蓄電池充放電管理、溫度、電池容量衰減、自放電、一致性。開路電壓法UPS和儲(chǔ)能電池容量積分法簡(jiǎn)單易行，但缺點(diǎn)是精度不高和誤差累積模糊邏輯推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法精度較高，但需大量數(shù)據(jù)卡爾曼濾波法適用廣泛，精度較高，但工程復(fù)雜準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài) (State of Charge，即SOC)，即電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)。414、動(dòng)力電池的電量管理LOGOTEXT HERE電量意義影響42過(guò)高或過(guò)低的溫度都將直接影響動(dòng)力電池的使用壽命和性能，并可能導(dǎo)致電池系統(tǒng)的安全問(wèn)題；電池箱內(nèi)溫度場(chǎng)的長(zhǎng)久不均勻分布將造成各電池模塊、單體間性能的不均衡。功能意義電池溫

30、度的準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)控；電池組溫度過(guò)高時(shí)的有效散熱和通風(fēng)；低溫條件下的快速加熱；有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)；保證電池組溫度場(chǎng)的均勻分布。5、動(dòng)力電池的熱管理42過(guò)高或過(guò)低的溫度都將直接影響動(dòng)力電池的使用壽命和性能，并43010203空冷按照散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)空冷系統(tǒng)可分為串行通風(fēng)方式和并行通風(fēng)方式兩種最有效、最直接液冷按照是否有內(nèi)部加熱或制冷裝置可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。被動(dòng)系統(tǒng)成本較低，采取的設(shè)施相對(duì)簡(jiǎn)單;主動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，并且需要更大的附加功率，但效果較為理想。相變材料寒冷地區(qū)使用的動(dòng)力電池可以使用加熱線、加熱膜、加熱板等對(duì)電池進(jìn)行加熱。按照傳熱介質(zhì)，可將電池組熱管理系統(tǒng)分為空冷、液冷和相變材料冷卻三

31、種43010203空冷液冷相變材料按照傳熱介質(zhì)，可將電池組熱管串行通風(fēng)并行通風(fēng)被動(dòng)外部空氣流通被動(dòng)內(nèi)部空氣流通主動(dòng)加熱和散熱電池列前后纏繞硅膠加熱線 電池列間添加電熱膜電池本體上包覆電熱膜 電池上、下添加加熱板44串行通風(fēng)并行通風(fēng)被動(dòng)外部空氣流通被動(dòng)內(nèi)部空氣流通主動(dòng)加熱和散相變材料的應(yīng)用（自身不具散熱能力）LOGOTEXT HERE固液相變材料無(wú)機(jī)類相變材料有機(jī)相變材料這兩種相變過(guò)程中，儲(chǔ)存或釋放熱量的能力稱為相變潛熱。在車用動(dòng)力電池管理系統(tǒng)中，一般采用體積變化較小的固-液相變材料蓄熱過(guò)程比較穩(wěn)定，但是放熱過(guò)程中存在較嚴(yán)重的過(guò)冷現(xiàn)象和相分離，一般要加入增稠劑和成核劑。主要包括石蠟、醋酸、脂肪酸

32、等。例如：脂肪酸具有較好的融化/凝固特性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)毒性，而且相變過(guò)程中體積變化小、相變潛熱大，比較適合電動(dòng)車動(dòng)力電源使用45相變材料的應(yīng)用（自身不具散熱能力）LOGOTEXT HERE6、動(dòng)力電池的維護(hù)技術(shù)LOGOTEXT HERE電池組的結(jié)構(gòu)拓?fù)涫鞘紫刃枰鉀Q的問(wèn)題，這是由于單個(gè)電池的容量往往存在限制，想要做到100Ah以上 ，電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)的維護(hù)包括常規(guī)維護(hù)、重點(diǎn)維護(hù)、貯存維護(hù)等維護(hù)人員在進(jìn)行操作時(shí)必須戴好絕緣手套等防護(hù)用品，使用前必須熟悉動(dòng)力電源產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用說(shuō)明書。常規(guī)維護(hù)貯存維護(hù)注意事項(xiàng)準(zhǔn)備工作重點(diǎn)維護(hù)466、動(dòng)力電池的維護(hù)技術(shù)LOGOTEXT HERE電池組的

33、結(jié)構(gòu)47專用工具個(gè)人防護(hù)0102配置和準(zhǔn)備專用的檢測(cè)儀器（如豐田普銳斯配置有智能測(cè)試儀）、常用儀表（如電壓表、歐姆表、絕緣測(cè)試儀等）、專用工具（帶絕緣措施的起子、扳手等）、常用物料（如絕緣膠帶、扎帶等）、其他（如充電機(jī)等）。電動(dòng)汽車使用高壓電路，在檢修前必須做好個(gè)人防護(hù)措施：佩帶絕緣手套，穿防護(hù)鞋、工作服等；手腕、身上不能佩帶金屬物件（如金屬手鏈、戒指、手表、項(xiàng)鏈等）準(zhǔn)備工作47專用工具個(gè)人防護(hù)0102配置和準(zhǔn)備專用的檢測(cè)儀器（如豐田48意事項(xiàng)高壓電路的線束和連接器通常為橙色，高壓零部件通常貼有“高壓”警示，操作這些線束和部件時(shí)需要特別注意。完成對(duì)高壓系統(tǒng)的操作后，應(yīng)再次確認(rèn)在工作平臺(tái)周圍沒(méi)有遺留任何零件或工具以及確認(rèn)高壓端子已擰緊和連接器已連接。注不要攜帶任何類似卡尺或測(cè)量卷