新能源汽车电池板块培训完整ppt课件

新能源汽车培训课件，授课时间： 4H湛魏，重要级别：采用非常规则的车用燃料作为动力源(或者使用普通的车用燃料，采用新型的车载动力装置)，综合了有关车辆动力控制和驱动的先进技术，形成了技术原理先进、新技术、新结构新能源汽车概念、纯电动汽车(BEV )、混合动力汽车(石油气混合、石油电混合、插件混合)、燃料电池电动汽车(FCEV )、燃气汽车(液化天然气、压缩天然气)、液化石油气汽车、氢气汽车、太阳能汽车、其他新能源新能源汽车类型、电池技术、电机技术、电子控制技术、新能源汽车关键技术、铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池、其他动力电池。 新能源汽车的电池种类，新能源汽车的简介，简介，Introduction，内燃机汽车的心脏是动力系统，新能源汽车的心脏是电池系统，电池系统的优劣取决于车辆行驶距离、易用性等情况、TRANSITION，01，第一部分，动力电池的定义动力电池的工作原理和性能参数理解动力电池的分类，功率电池，动力电池是为工具提供动力源的电源，多指为电动汽车、电车、电动自行车、高尔夫车提供动力的蓄电池。 电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(e )、能量密度(Ed )、比功率(p )、循环寿命(l )、成本(c )等。 为了使电动汽车能与燃料汽车竞争，开发比能源高、比电力大、长寿命的高效率电池是很重要的。 1、动力电池的定义，电池的正极p和负极n被浸渍在电解液e中。 放电时，负极发生氧化反应，向外部电路放出电子，正极发生还原反应，从外部电路得到电子。 充电时，过程相反，在负极发生电子还原反应，在正极失去电子引起氧化反应。 2、电池工作原理和性能参数，8、物理电池，化学电池，生物电池，电池分类，利用光、热、物理吸附等物理能量发电，太阳能电池，超级电容器，飞轮电池等。 利用微生物电池、酶电池、生物太阳能电池等生化反应发电。 3、动力电池的分类、化学电池的分类、一次电池/一次电池、锌锰干电池ZnNH4ClZnCl2MnO2(C )锌汞电池ZnKOHKOHag2o、二次电池/蓄电池、铅电池PbH2SO4PbO2。 镍镉电池CDni ooh镍氢电池H2KOHNiOOH锂离子电池LiCoO2有机溶剂6c . 锌空气电池ZnKOHO2 (空气) . 备用电池/活性电池、镁银电池MgMgCl2AgCl钙热电池CaLiCl-KClCaCrO4(Ni )。 铅高氯酸电池PbHclO4PbO2. 燃料电池/连续电池、氢燃料电池H2KOHO2。肼空燃料电池N2H4KOHO2 (空气)，TRANSITION，02，第二部分，主流动力电池介绍，铅酸蓄电池镍氢电池锂离子电池燃料电池，主流新能源通路E6 :磷酸铁锂电池北汽e50 :镍钴锰和磷酸铁铝电池的混合，特斯拉MODELS :镍钴铝三元电池，一汽pentiumb70 :氢燃料电池，新能源汽车常用动力电池，01，02，03 锂离子电池，镍氢电池， 1 )除了锂离子电池，在常用蓄电池中铅蓄电池电压最高，2.0V)价格便宜3 )可以制作从1ah到数千ah小时的各种尺寸和结构的蓄电池4 )高倍率放电性能良好，可用于发动机起动的5 )高低温性能良好， 能在-4060的条件下工作6 )电力效率高达60%)容易使用，没有“记忆”效果，1 )比能量低，在电动汽车中所占的质量和体积比较大，一次充电行驶距离短2 )寿命短3 )充电时间长4 )铅是重金属，存在污染铅蓄电池的特征、缺点、M Ni(OH)2MH NiOOH (充电反应)阳极： Ni(OH)2 OH-e-NiOOH H2O阴极： M H2O e-MH OH-、MH NiOOHM Ni(OH)2(放电反应) 阴极： MH OH-e-M H2O阳极： NiOOH H2O e-Ni(OH)2 OH-、结构和工作原理、2、镍氢电池-利用电动汽车、镍氢电池的特征，4、镍氢电池不含铅、镉等对人体有害的金属。 功率比3、高。 现在商业化的镍氢功率型电池将达到1350W/kg。1、循环数多。 目前电动汽车镍氢动力电池80%的放电深度能循环1000次以上，是铅蓄电池的3倍以上。 2，使用温度范围很广。 通常使用温度范围宽-3055； 保存温度范围-4070。 没有记忆效果。 5、安全可靠。 短路、压迫、针刺、安全阀工作能力、落下、加热、耐振动等安全性、可靠性试验无爆炸、燃烧现象。 7、镍氢电池具有无污染、高比能量、大功率、快速充放电、耐久性等多种优异特性。 与铅蓄电池相比，镍氢电池除了具有比能量高、质量轻、体积小、循环寿命长的特征外，还具有以下特点： 电池充电时锂离子从正极材料的晶格中脱离，通过电解质溶液和隔膜被负极吸藏的工作原理放电时，锂离子从负极放出，通过电解质溶液和隔膜被取入正极材料的晶格中。 充放电中，锂离子在正负极之间往返。 3、锂离子电池-大规模普及，17、优点、缺点，1 )工作电压高。 锂离子电池的工作电压为3.6V，是镍氢和镍镉电池的工作电压的3倍。 2 )比能量高。 锂离子电池的比能量达到了150Wh/kg，是镍镉电池的3倍，是镍氢电池的1.5倍。 3 )循环寿命长。 目前，锂离子电池的循环寿命达到1000次以上，低放电深度达到数万次，超过了其他二次电池。 4 )自放电率低。 锂离子电池的月自放电率仅为6%8%，远低于镍镉电池的25%30%和镍氢电池的15%20%。 5 )没有记忆性。 可以随时充电，而不会降低电池性能。 6 )环境没有污染。 锂离子电池中不存在有害物质，名副其实是“绿色电池”。 7 )可以制造成任意形状。 1 )成本高。 主要正极材料LiCoO2的价格很高，以单位瓦时的价格计算，比镍氢电池低，与镍镉电池相同水平，但比铅蓄电池高。 2 )为了防止过充电，需要特殊的保护电路。锂电池的特征，18， 02 .燃料种类、03 .使用类型、04 .燃料状态、05 .运转机制、氢燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池、直接型燃料电池、间接型燃料电池、再生型燃料电池、液体型燃料电池、气体型燃料电池、酸性燃料电池、碱燃料电池、燃料电池、01 .电解质Click质子交换碱燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池、再生型燃料电池、锌空燃料电池、质子陶瓷燃料电池、燃料电池是一种化学电池，基于燃料、氧化剂，将发生化学反应时放出的能量直接转换成电能。 分类方法、燃料电池的种类、06、工作温度、低温型(1000)、04、19、优点、缺点、燃料电池的特征、1 )节能、转换效率高。 燃料电池的运转效率约为50%70%，低功率下的运转效率高，其短时间的过载能力可以达到额定功率的200%，适合汽车的加速和爬坡。 2 )排放量几乎达到零污染。 烃燃料电池的主要生成物质是水、C02、CO等，“超低污染”的氢氧化物燃料电池的反应物只有清洁的水。 3 )没有振动和噪音，寿命长。 没有发生电化学反应，没有噪音和机械振动，机械零件的磨损减少，寿命延长了。 4 )结构简单，运行顺利。 能量转换静态完成，结构比较简单，零件加工精度低。 1 )燃料种类单一。 主要是液态氢、气体氢和碳水化合物改性后转换的氢，氢的产生、储藏、保管、运输和填充和改性复杂，对安全性要求高。 2 )要求高品质的密封。 燃料电池堆内的单电池间的电极连接需要严格的密封。 否则，氢气泄漏会降低氢气利用率，严重影响燃料电池发动机的效率，引起氢气燃烧事故。 3 )价格很高。 制造成本高，电池价格高。 4 )需要辅助电池系统。 通常，在燃料电池汽车中追加辅助电池，储存燃料电池丰富的电能和汽车减速时受到再生制动的能量。 比较各种动力电池技术吧。TRANSITION，03，第三部分，电力电池管理系统，电池管理系统，电力电池管理系统的定义和结构电力电池管理系统的功能， 电动汽车电池管理系统(BMS )是连接车载功率电池和电动汽车的重要纽带，主要功能包括：电池物理参数的实时监测在内的电池状态估计在线诊断和警告充电、放电和预充电控制均衡管理和热管理等。 二次电池具有储藏能量少、寿命短、串联并联使用的问题、使用安全性、电池电力难以估计等缺点。 电池的性能很复杂，根据种类不同，电池的特性差异很大。 电池管理系统(BMS )主要是为了提高电池的利用率，防止电池的过充电和过放电，延长电池的寿命，监视电池的状态。 定义、概要、结构、配置：数据收集模块、主模块、通信模块、均衡模块、人机接口模块、故障诊断模块等配置。 动力电池管理系统功能、BMS、动力电池维护技术、动力电池热管理、动力电池管理系统的数据采集原理、动力电池充放电管理、动力电池均衡控制和管理、1、数据采集模块、动力电池电压、温度、电流等参数，并进行电力管理、均衡管理、热管理、故障诊断等模式数据收集模块，1，2，3，单体电压收集：继电器阵列法，恒流源法，绝缘放电收集法，电压频率变换电路收集法，线性光耦合放大电路收集法，温度收集：热敏电阻，热电偶，集成温度传感器电流收集法：分流，霍尔式电流传感器，2，动力电池在动力电池充电中与非车载充电设备进行连接和通信，监视充电电流、电池电压等参数，防止动力电池的过充电现象，监视电池放电电流，防止过电流对电池造成损伤，控制电池放电深度，防止电池过放电影响电池寿命， 利用电池降低对电源电池的要求，利用电池提高经济性，选择低容量的电池，进行充放电管理，温度，电池容量的衰减，自放电，一致性。 开路电压法UPS和储能电池容量积分法简单，精度不高则误差累积模糊逻辑推理和神经网络法精度高，但需要大量数据的卡尔曼滤波法应用广泛，精度高，工程复杂，动力电池组充电状态(stateofch 27、过高或过低的温度直接影响动力电池的寿命和性能，可能引起电池系统的安全问题的电池外壳内的温度场的长期不均匀分布，导致各电池模块、单体间的性能不均衡。 功能、意义、电池温度的正确测量和监测确保电池组温度过高时有效散热和通风低温条件下快速加热有害气体发生时有效通风电池组温度场的均匀分布。 5、动力电池热管理、28、01、02、03、空冷根据放热风路结构，空冷系统分为串行通风方式和并行通风方式两种最有效、最直接，液冷根据是否有内部加热或制冷装置而被动态地分为。 无源系统的成本低，采用的设施比较简单主动系统比较复杂，需要更大的附加功率，但效果是理想的。 相变材料的寒冷地区使用的功率电池，可以使用加热器线、加热薄膜、热板等对电池进行加热。 根据传热介质，电池组的热管理系统可以分为空冷、液冷和相变材料的冷却3种，6、动力电池的维护技术、电池组的结构拓扑首先是要解决的问题。 这是因为每个电池的容量有限制，所以希望在100Ah以上，电动汽车电源系统的维护在通常的维护、重点维护、储藏维护等维护人员进行操作时必须佩戴绝缘手套等防护用品，在使用前必须佩戴动力电源产品的结构、 30、专用工具、个人保护、01、02、专用测定器(如丰田普锐斯配置智能测定器)、常用仪表(如电压表、欧姆表、绝缘测定器等)、专用工具(带绝缘对策的螺丝刀、扳手等)、常用材料(如绝缘胶带、绷带等)，及其电动汽车要使用高压电路，在检查前要采取个人防护措施：戴上绝缘手套，不能戴防护鞋、工作服等手臂，身体上要戴金属制品(如金属链、戒指、手表、项链等)。 准备31、意、事、项、高压电路的线束和连接器通常为橙色，高压部件通常贴有“高压”警告。 操作这些线束和零件时需要特别注意。 高压系统操作完成后，请再次确认桌子周围没有零件和工具残留，高压端子已紧