《新能源汽车动力蓄电池与管理技术》新能源汽车高职全套教学课件

新能源汽车动力蓄电池与管理技术项目一

动力蓄电池任务一

动力蓄电池的发展与未来规划任务二

认识动力蓄电池

项目二

高压安全与防护任务一

触电的危害任务二

高压安全防护与触电急救

项目三

动力蓄电池性能检测任务一

铅酸蓄电池性能检测任务二

镍氢电池性能检测任务三

锂离子电池性能检测

项目四

更换动力蓄电池任务一

认知动力蓄电池成组设计任务二

更换动力蓄电池

项目五

动力蓄电池的充电任务一

单体电池充电任务二

动力蓄电池充电

项目六

认识动力蓄电池管理技术任务一

动力蓄电池管理系统的结构与功能任务二

动力蓄电池上电控制过程任务三

动力蓄电池电量管理技术任务四

动力蓄电池热管理技术任务五

动力蓄电池及管理系统故障检修全套可编辑PPT课件

1.1动力蓄电池的发展与未来规划新能源汽车动力蓄电池与管理技术知识目标1

.了解动力电池的发展历史；2.了解动力电池的未来发展趋势。能力目标能逻辑清晰地阐述动力电池的未来发展趋势。素质目标1.培养学生自主学习、查找资料、制定计划的能力；2.培养学生具备从事汽车行业工作的职业素养。教学目标1.动力电池的发展历史2.动力电池的现状和未来发展趋势一、动力蓄电池的发展历程1.电池的发明1799年，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。伏特（左）向拿破仑（右）展示伏打电堆伏打电堆2.丹尼尔电池

1836年，英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液，解决了电池极化问题，制造出第一个不极化，能保持平衡电流的锌─铜电池，又称“丹尼尔电池”。丹尼尔电池3.普兰特发明铅酸电池

铅酸电池1859年，法国的普兰特通过两块铅板浸在稀硫酸中，发明了可重复充电的铅酸蓄电池。4.镍氢电池和锂离子电池1899年，瑞典人WaldmarJungner发明了镍镉电池（Ni-Cd)1901年，爱迪生发明了镍铁电池1984年，荷兰的飞利浦（Philips）公司成功研制出LaNi5储氢合金，并制备出镍氢电池(Ni-MH)1991年，可充电的锂离子蓄电池问世，实验室制成的第一只18650型锂离子电池容量仅为600mA·h；1995年，日本索尼公司首先研制出100A·h锂离子动力电池并在电动汽车上应用，展示了锂离子电池作为电动汽车用动力电池的优越性能，引起了广泛关注。2000年以后，锂离子电池开始商业化生产2020年中国动力锂离子电池企业装机量排名序号企业名称2020年累计装机量（MWh）2020年市场占比（%）1宁德时代新能源科技股份有限公司30435.9048.062比亚迪锂电池有限公司9439.7214.913LG化学6435.5210.164中航锂电科技有限公司3352.325.295合肥国轩高科动力能源有限公司3163.334.996时代上汽动力蓄电池有限公司1354.402.147惠州亿纬锂能股份有限公司1114.811.768天津力神电池股份有限公司921.651.469瑞浦能源有限公司833.011.3210孚能科技股份有限公司683.991.08电动汽车上使用的动力电池电池类型铅酸蓄电池镍氢电池锂电池比能量/(W·h/kg)3560~70120比功率/（W/kg）1301701000以上循环寿命/次400~6001000以上1000以上优点技术成熟、廉价、可靠性高比能量高、寿命长比能量高、寿命长缺点比能量低、耐过充放性差价格高、高温充电性差价高、存在一定安全性问题高能量密度高功率密度使用寿命长性价比高充电时间短安全性好绿色环保自放电率低低温容量高高温特性稳定新能源汽车对动力蓄电池的要求

在车用动力源方面，主要有四种技术路线：锂离子电池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池。

其中锂离子电池、超级电容和氢燃料电池都已得到了应用，而铝空气电池尚处于实验室研究阶段。能源补给方面，锂离子电池、超级电容适用于纯电动汽车，但是需要外部充电，而氢燃料电池汽车则需要外部氢气加注，铝空气电池则需要补充铝板和电解液。就目前来看，锂离子电池在未来相当长的一段时间内还是要占据主要发展空间的。二、动力电池未来的发展趋势动力蓄电池不同技术路线优缺点技术路线氢燃料电池锂电池超级电容铝空气电池优势比能量高，功率密度高，环保无污染比能量高，循环性能，无记忆效应，环保无污染功率密度高，充电时间短，使用寿命长价格便宜，能量密度高，质量轻，体积小劣势系统复杂，氢基础设施建设落后初期购置成本高，充电时间长能量密度太低存在空气电极极化和氢氧化铝沉降等问题，功率密度低应用氢燃料电池环保性能高，适合于客车和重载卡车等商用车，且具有行驶里程长的特点用于300公里以内的短途纯电动汽车续航里程太短，不能作为电动汽车的主电源，大多作为辅助电源，用于快速启动装置和制动能量回收装置目前处于实验室阶段《中国制造2025》发展计划明确了动力电池的发展规划，2025年，电池能量密度达到400Wh/kg；2030年，电池能量密度达到500Wh/kg。目前我国锂电池生产企业的单体磷酸铁锂能量密度在150Wh/kg以上，三元锂电池能量密度达到200Wh/kg以上。动力电池未来的发展趋势谢谢！163新能源汽车动力蓄电池与管理技术1.2认知动力蓄电池动力电池类型01知识目标1.了解动力蓄电池的分类2.掌握动力蓄电池的主要性能参数3.了解常用化学电池的不同参数能力目标1.能够阐述动力蓄电池的不同分类2.能够说出对动力蓄电池参数进行识读素质目标1.具有良好的职业道德和职业素养2.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识教学目标电池从广义上讲主要可分为化学电池、物理电池和生物电池三大类化学电池：是指能将化学能转变为电能的电池。物理电池：依靠物理变化来提供、储存电能的电池，期间不发生化学反应。生物电池：利用生物（如生物酶、微生物或绿叶素等）分解反应过程中表现出来的带电现象所进行的能量转换的电池。

一、动力电池的分类1243化学电池铅酸电池（早期使用）锂电池（广泛使用）镍氢电池（混合动车用）燃料电池（未来）一、动力电池的分类物理电池生物电池飞轮储能装置超级电容微生物电池酶电池生物太阳能电池化学电池和物理电池已经应用于量产电动汽车中，生物电池则被视为未来电动车电池的重要发展方向之一。二、化学电池1.铅酸电池铅酸蓄电池自发明距今已经150多年，具有技术成熟、高低温性能优异，性能稳定可靠、安全性高，资源再利用性好等优点，在新能源汽车上广泛用来作为辅助动力蓄电池。铅酸蓄电池的缺点是能量密度低，循环寿命偏短，正负极材料有铅污染、易对环境和人体健康造成危害。2.镍氢电池

镍氢电池是20世纪90年代发展起来的一种新型蓄电池。它的正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由储氢合金制成，是一种碱性蓄电池。镍氢电池具有高比能量、高功率、适合大电流放电、可循环充放电、无污染、耐过充过放、无记忆效应、使用温度范围宽、安全可靠等特点，被誉为“绿色电源”。大功率的镍氢电池主要应用在油电混合动力车辆中。丰田普锐斯用镍氢动力蓄电池组3.锂离子电池锂离子蓄电池是1990年由日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池。锂离子蓄电池具有工作电压高、比能量高、充放电寿命长、无记忆效应、无污染、快速充电、自放电率低、工作温度范围宽、安全可靠和能够制造成任意形状等优点，广泛应用在电动汽车中。锂离子动力蓄电池组丰田二代氢燃料电池汽车Mirai，续航可达850公里，单次燃料加注时间仅需3分钟4.燃料电池：业界公认为未来汽车的最佳能源

物理电池依靠物理变化来提供、储存电能的电池统称，如超级电容、飞轮电池等，期间不发生化学反应。超级电容功率密度极高，可达300W/kg-500W/kg，是普通电池的5-10倍，不过其内阻较大，不能用于交流电路三、物理电池-超级电容当飞轮转速上升时电池为储能状态，转速下降时，电池为供能状态保时捷911GT3及保时捷918Spyder混合动力跑车均在两前轮处安装有飞轮电池，用于制动能量回收再利用三、物理电池-飞轮电池生物电池是利用生物（如生物酶、微生物或绿叶素等）分解反应过程中表现出来的带电现象所进行的能量转换，有酶生物、微生物电池和生物太阳电池等。苹果电池基于纤维素酶的生物电池土豆电池四、生物电池动力电池的重要技术参数02知识目标1.认知动力电池的技术参数2.掌握各个参数的含义能力目标1.能够正确解读电池参数之间的关联性素质目标1.具有良好的职业道德和职业素养2.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识教学目标电池电压电池容量内阻电池荷电状态能量、比能量功率、比功率循环寿命不一致性一、电池的基本技术参数

C率时率电池电压额定电压01放电截止电压02充电截止电压03电池两个电极之间的电位差，称为电池的电压。1.电压额定电压：是指电池在标准规定条件下工作时应达到的电压1.电压放电截止电压：电池在负载状态保证电池不出现过放电的情况下，可以达到的最低电压称为放电终止电压。充电截止电压：动力电池充电时允许达到的最高电压镍氢电池的额定电压为1.2V磷酸铁锂电池的额定电压为3.2V锰酸锂、钴酸锂电池及三元锂电池的额定电压为3.65V充电截止电压3.8V放电截止电压2.65V磷酸铁锂电池

充电截止电压4.2V放电截止电压3.0V三元锂电池

电池的容量是指电池在一定放电条件下所能放出的电量，常以符号C来表示，常用单位为安培·小时（A·h）电池容量理论容量01额定容量02实际容量03剩余容量042.容量电池荷电状态(StateofCharge,SOC)是蓄电池放电后剩余容量与电池额定容量的百分比。SOC=Qr/Qn电池额定容量电池剩余容量相对量，取值为0≤SOC≤100%3.荷电状态DOD：放电深度DOD=1-SOC内阻欧姆电阻01极化内阻024.内阻（1）欧姆内阻：由电极材料、电解液、隔膜的内阻及各部分零件的接触电阻组成。（2）极化内阻：正极与负极在电化学反应进行时由于极化所引起的内阻。电池的能量是指在一定放电制度下，电池所能输出的电能，通常用瓦时（W·h）表示。电池的能量反映了电池做功能力的大小，也是电池放电过程中能量转换的量度。对于电动汽车来说，电池的能量大小直接影响电动汽车的行驶距离。电池能量能量01能量密度（比能量）025.能量5.能量

能量密度单位质量或单位体积的电池所能输出的能量，相应地称为能量密度或比能量。单位为W.h/kg或W.h/L。

各类动力蓄电池的体积比能量和质量比能量5.能量在一定放电制度下，单位时间内电池输出的能量，称为电池的功率，单位为W或KW。单位质量或单位体积电池输出的功率，称为功率密度或比功率，单位为W/kg或W/L。比功率的大小表征电池所承受的工作电流的大小，是体现电池性能的一项重要指标。6.功率功率功率01功率密度（比功率）027.循环寿命一次充放电循环：电池从100%电到放电至0%，再从0%充电至100%，称为一次充放电循环循环寿命：电池容量降到额定容量的80%，能反复充放电的次数称为循环寿命或使用周期。锂电池寿命有限是因为随着充电次数增加，电池发生不可逆变化8.不一致性电池的不一致性（1）同一型号的电池在性能方面存在的差异；（2）电池寿命很大程度取决于不一致性；（3）影响因素：设计和制造水平、用户的使用方式等生产和使用过程造成的差异生产过程使用过程造成的差异生产工艺、材质有差异长时间使用，材质老化不同步电压、内阻、容量生产的批次不同容量、内阻个别电池内部短路电池自放电电流、内阻电池组内不同区域温度不同电压、内阻、电流承受能力串并联充放电工作电流电压分布不均匀系统局部漏电SOC变化不均匀9.C率C率又称倍率，是指电池充放电时采用额定容量电流的多少倍来确定充放电电流。例如：电池容量为2400mAh,那么1C表示放电电流为2400mA,放完额定容量需要1小时，2C表示4800mA……10.时率时率，是以放电时间表示的放电速率，指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数。例如：额定容量60Ah蓄电池以10h放电完毕，称为C10放电时率，其放电电流为60/10=6A。单节锂电池充电效率曲线充电效率：充入电池的电能与消耗的总电能之比。11.充电效率参数名称铅酸电池镍氢电池锂电池单体电池电压(V)21.23.2-3.7比能量(W·h/kg)30-5060-9070-160循环寿命（100％DOD）≥300次≥400次≥600次放电率(%/月)520-356-8快速充电能力一般较好好耐过充能力一般强差记忆效应无无无环境污染严重微小微小使用温度范围(℃)-20—+50-20—+50-20—+55价格(元/(W·h))<12-72-7二、常用化学电池的参数比较

项目钴酸锂锰酸锂三元锂磷酸铁锂电压（V）3.6-3.73.6-3.73.6-3.73.2-3.3比能量（W·h/kg）>150>100>140>70循环寿命>600>600>600>800安全性低较高较高高热稳定性不稳定较稳定较稳定稳定过渡金属资源贫乏较丰富较丰富丰富原料成本昂贵较低较低低EV160磷酸铁锂电池BYDE5车型电池类型比亚迪E6磷酸铁锂电池江淮和悦北汽EV160荣威E50金龙海格公交车比亚迪K9公交车磷酸铁锂电池宇通公交车众泰5008EV北汽EV200三元锂电池特斯拉S主要车型电池配置谢谢！2.1触电的危害新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.了解高电压对人体伤害的基本理论2.掌握描述人体触电的基本形式能力目标1.能够根据触电方式正确选用防护工具2.能够选择正确的方式规避触电危险素质目标1.具有良好的职业道德和职业素养2.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识3.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神安全电压一般不高于36V；可持续接触的安全电压为24V；电动汽车中电压分类A级电压：直流DC：0V——60V；交流AC：0V——30V；B级电压（橙色）：直流DC：60V——1000V；交流AC：30V——1000V；一、认识高压电

电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。2.安全电流

感知电流指电流流过人体时可引起感觉的最小电流。成年男性平均感知电流约为1.1mA(有效值)；成年女性约为0.7mA。感知电流一般不会对人造成伤害，但是接触时间长，表皮被电解而电流增大时，感觉增强，反应变大，可能造成坠落等间接事故。摆脱电流是指人在触电后能够自行摆脱带电体的最大电流。成年男性平均摆脱电流约为16mA；成年女性平均摆脱电流约为10.5mA；儿童的摆脱电流较成人要小。摆脱电流是人体可以忍受而一般不会造成危险的电流。若通过人体的电流超过摆脱电流且时间过长，会造成昏迷、窒息，甚至死亡。致命电流是在短时间内危及生命的最小电流，其最小电流即致命阈值。致命电流与电流持续时间关系密切。当电流持续时间超过心脏周期时，致命电流仅为50mA左右。当电流持续时间短于心脏周期时，致命电流为数百毫安。交流电压在人体内产生交流电，会触使肌肉组织和心脏产生颤动。交流电压的频率越低，危险性越高！交流电会触发心室纤维性颤动，如果不进行急救很快就会致命！皮肤电阻值变化很大。（取决于皮肤硬度、湿度、传导性……）皮肤干燥时一般为几千欧姆左右，而一旦潮湿可降到1kΩ。冬季及皮肤干燥时，人体电阻可达1.5kΩ～7kΩ；皮肤裂开或破损时，电阻可降至300-500Ω3.人体电阻

二、触电的方式与危害1.触电方式人体触电有单线触电、两线触电、跨步电压触电等。（a）单相触电

（b）两线触电

（c）跨步电压触电（1）单相触电单线触电是人体某一部分触及一相电源或接触到漏电的电器设备，电流通过人体流入大地造成触电。当电器设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电，当人体触及带电设备的外壳时，相当于单线触电，大多数触电事故属于这一种。（2）两相触电两线触电也叫作相间触电，这是指人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的相线，或者人体同时触及电器设备的两个不同相的带电部位时，电流由一根相线经过人体到另一根相线，形成闭合回路。人体承受的线电压将比单线触电时高，危险性更大。（3）跨步电压触电跨步电压触电是指高压电网搭铁点或防雷搭铁点及高压相线断落或绝缘损坏处，有电流流入地下时，强大的电流在搭铁点周围的土壤中产生电压降。如果误入搭铁点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。从安全防护的角度而言，在查找搭铁故障点时，应穿绝缘靴，以防跨步电压电击。左图：控制使用电弧

右图：电弧故障

绝缘缺陷、线路损坏、维修电气系统的不当行为等当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。电弧的实质是一种气体放电现象。高压电弧效应

3.触电的伤害形式电流对人体的伤害有3种形式：电击、电伤和电磁场伤害。（1）电击是指电流通过人体，破坏人的心脏、肺及神经系统的正常功能。（2）电伤是指电流的热效应、化学效应和机械效应对人体的伤害，主要指电弧烧伤、熔化金属溅出烫伤等。（3）电磁场伤害是指在高频磁场的作用下，人会出现头晕、乏力、记忆力减退、失眠、多梦等神经系统的症状。4.电击事故的后果（1）电流流过人体电击效应事故后果电击效应电流低于导通限值，因肢体不受控制而失去平衡导致受伤。热效应电流导入导出点处会发生烧伤和焦化，也会发生内部烧伤。化学效应血液和细胞液被电解，发生严重的中毒，中毒情况在几天后才能被发现，因此伤害极大。肌肉刺激效应如果通过人体的电流过高，肌肉开始抽搐，大脑再也无法控制肌肉组织。例如：握紧的拳头再也无法打开或者移动。如果电流经过了胸腔，肺会产生痉挛（呼吸停止），心脏的跳动节奏会被中断（心室纤维化颤动，无法进行心脏的收缩扩张运动）。（1）电流流过人体（2）电流未流过人体电击事故事故后果发生静态短路热效应工具急剧发热，会导致材料熔化，发生烧伤事故！短路引起火花金属很快熔化，产生飞溅的火花，飞溅出来的金属颗粒温度超过5000℃！可能引起烧伤以及严重伤害眼睛！带电高压线路接通和断开时所产生的弧光光辐射可能造成电光性眼炎！（2）电流未流过人体谢谢！2.2高压安全防护与触电急救新能源汽车动力蓄电池与管理技术高压安全防护01教学目标知识目标1.了解安全防护装备的种类2.明确新能源汽车高压操作要求能力目标1．能够正确使用安全防护装备2．能够按新能源汽车高压操作要求进行操作素质目标1.具有良好的职业道德和职业素养2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神一、安全防护设备的种类针对新能源汽车的高压电，新能源汽车维修时所使用的安全防护设备有哪些？1.绝缘手套绝缘手套应该如何检查是否正常？（1）气密性检查（2）耐压等级检查（2）护目镜护目镜应该具有正面及侧面防护功能，防止维修过程中产生的电火花及电池电解液飞溅对眼睛的伤害。何时应该佩戴护目镜？（3）绝缘鞋绝缘安全鞋的作用是使人体与地面绝缘，防止电流通过人体与大地之间构成通路，从而对人体造成电击伤害，把触电时的危险降低到最小程度。（4）绝缘帽

安全帽要检查绝缘耐压等级，外观上有没有裂纹，佩戴后位置是否正确，帽带松紧是否合适等。维修高电压系统时，必须穿非化纤类的工作服，化纤类的工作服会产生静电，并且当发生火灾事故时，化纤会在高温环境下粘连人体皮肤，导致维修人员产生严重的二次伤害。（5）非化纤工作服-绝缘服（6）绝缘工具新能源汽车维修使用的工具必须为能够耐高压的绝缘工具（7）绝缘地垫绝缘地垫是由特种橡胶制成，具有较大体积电阻率和耐电击穿的胶垫，用于配电等工作场合的台面或铺地绝缘材料。在维修电动汽车时必须使用绝缘地垫。（8）隔离栏隔离栏主要用来防止非工作人员接近带电体，也可用作检修安全距离不够时的安全隔离装置（9）安全警告标识

新能源汽车维修时，应设置安全警告标识2.从业人员资质（1）低压电工证（2）德国BGI/GUV-I8686E标准（3）国内企业标准北汽新能源汽车技术培训和资质二、新能源汽车安全操作规范-高压断电流程1.关闭点火开关2.断开低压蓄电池负极

3.拔下维修开关

4.验电5.放电6.再验电三、灭火器的使用触电急救021.脱离电源用绝缘物体将带电体与人体分离2.判断-意识、呼吸、心跳(1)判断意识(2)判断呼吸（3）判断脉搏3.呼救快来人啊！救命啊！拨打1204.胸外按压按压部位：两乳头连线中点按压手法掌根相叠十指交叉，手指不接触胸壁肘关节伸直手臂与病人胸壁垂直利用上半身力量垂直往下压4.人工呼吸清除口腔异物，仰头抬颏，打开气道4.人工呼吸正常吸气，张口包严，捏住鼻子、吹气，超过1秒，胸廓上抬胸外按压与人工呼吸比例为30:2谢谢！新能源汽车动力蓄电池与管理技术3.1铅酸蓄电池性能检测教学目标知识目标1.掌握铅酸蓄电池的结构与原理2.掌握铅酸蓄电池的工作特性与应用能力目标1.能够使用检测仪正确完成铅酸蓄电池的检测诊断2.能够根据检测数据正确分析铅酸蓄电池性能素质目标1.具有良好的职业道德和职业素养2.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识3.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神

蓄电池由单个单格电池组成，每个单格电池的电压为2V。单格电池由正极板、负极板、隔板、电解液、加液孔盖和外壳组成。隔板一、铅酸电池的结构作用：接受充入的电能和向外释放电能。蓄电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。极板分为正极板和负极板，均由栅架和活性物质组成。

栅架的作用是固结活性物质，一般由铅锑合金铸成。1.极板——蓄电池的核心部分

{活性物质正极板上为棕红色ＰbO2负极板上为青灰色海绵状Ｐb将活性物质调成糊状填充在栅架的空隙里并进行干燥即形成极板。

轻搬轻放

为了增大蓄电池的容量，常将多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组,形成单格电池。在每个单格电池中，负极板的数量要比正极板多一片，每片正极板都处于两片负极板之间,从而使其放电均匀。

极板片数作用：放置在正负极板之间,避免其接触而短路。要求：多孔性，电解液渗透能力好，化学性能稳定，具有耐酸性和抗氧化性。2.隔板

作用：使蓄电池内部发生化学反应。由纯净硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，密度一般为1.24～1.30g/cm3。

电解液的密度对蓄电池的工作有重要影响，密度大，可减少结冰的危险并提高蓄电池的容量，但密度过大，则粘度增加，反而降低蓄电池的容量，缩短使用寿命。注意：如果接触了电解液要立刻用苏打水冲洗，避免溅入眼睛。3.电解液电解液密度应随地区和气候条件而定，下表列出了不同地区和气温下的电解液的密度。

不同地区和气候条件下电解液的相对密度使用地区最低温度充足电的蓄电池在25℃时的电解液密度冬季夏季＜-40℃1.31.26-30～-40℃1.281.24-20～-30℃1.271.240～-20℃1.261.23＞0℃1.231.23作用：盛装极板组和电解液。要求：耐酸、耐热、耐振动。结构：蓄电池每组极板所产生的电动势大约为２Ｖ，一个电池外壳内分成若干个单格，每个单格内一组极板。12Ｖ蓄电池为６个单格。每个单格的底部制有凸起的肋条，用来搁置极板组。4.外壳每个单格电池都有一个加液孔，旋下加液孔盖，可以加注电解液；旋入孔盖便可防止电解液溅出。孔盖上设有通气孔，该小孔应保持畅通，以便随时排出蓄电池内化学反应放出的氢气和氧气，防止外壳胀裂和发生事故。蓄电池的工作原理就是化学能与电能的相互转化。当蓄电池将化学能转化为电能而向外供电时，称为放电过程；当蓄电池与外界直流电源相联而将电能转化为化学能储存起来时，称为充电过程。如图所示。二、铅酸电池的工作原理正极板上二氧化铅电离为正四价铅离子和负二价氧离子,铅离子附着在正极板上,氧离子进入电解液中,正极板具有2.0V的正电位。负极板上的纯铅电离为正二价铅离子和两个电子，铅离子进入电解液中，电子留在负极板上，负极板具有-0.1V的负电位。正、负极板间具有2.1V的电位差？1.电动势的建立在电位差的作用下，电流从正极流出，经过灯泡流回负极，使灯泡发光。正极板上的正四价铅离子与电子结合生成正二价铅离子，进入电解液与硫酸根离子结合生成硫酸铅（附着在正极板上）；负极板上，正二价铅离子也同硫酸根离子结合生成硫酸铅（附着在负极板上）。2.放电过程

随着放电过程的进行，电解液中的硫酸根离子不断与正、负极板上的铅离子生成硫酸铅而附着在极板上，电解液中的硫酸根离子逐渐减少。同时，由于正极板上负二价氧离子与氢离子生成水，电解液中的水不断增多,结果使得电解液的密度不断下降,蓄电池内阻逐渐增大。2.放电过程充电时，外接直流电源的正极接蓄电池的正极板，电源的负极接蓄电池的负极板。充电结果:正极板上的正二价铅离子失去2个电子成为正四价铅离子，与水反应生成二氧化铅；负极板上的正二价铅离子得到2个电子生成一个铅分子而附着在负极板上；从正、负极板上电离出来的硫酸根离子与水中的氢离子结合生成硫酸,结果使得电解液的密度不断升高。3.充电过程三、铅酸电池的工作特性1.放电特性1.充电特性四、铅酸蓄电池的应用12V低压蓄电池蓄电池电量不足请及时充电2.低速电动车动力蓄电池比德文M6低速电动汽车谢谢！新能源汽车动力蓄电池与管理技术3.2镍氢蓄电池性能检测教学目标知识目标1.掌握镍氢蓄电池的结构与原理2.掌握镍氢蓄电池的工作特性能力目标1.能够使用检测仪正确完成镍氢蓄电池的检测诊断2.能够根据检测数据正确分析镍氢蓄电池性能素质目标1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神一、镍氢电池结构与原理1.镍氢电池的基本结构（a）方形（b）圆柱形

镍氢电池一、镍氢电池结构与原理方形电池极组由多片负极、多片正极和隔膜叠片组成。通常负极比正极要多一片，极组的最外侧两片电极均为负极片。方形镍氢电池结构一、镍氢电池结构与原理圆柱形电池同样包括电池壳体、正极、负极、隔膜、安全阀等。圆柱形电池极组一般由单个正极片、负极片、隔膜卷绕形成。圆柱形镍氢电池结构一、镍氢电池结构与原理2.镍氢电池工作原理镍氢电池充放电原理一、镍氢电池结构与原理镍氢电池正极的充、放电反应二、镍氢电池的工作特性镍氢电池充电特性曲线1.充电特性二、镍氢电池的工作特性2.放电特性

镍氢电池放电特性图二、镍氢电池的工作特性3.电池内部压力4.温度特性5.容量特性6.自放电和储存性能7.循环寿命三、镍氢电池的应用1.镍氢电池的特点（1）比功率高目前商业化的镍氢功率型电池能做到1350W/kg。（2）循环次数多目前电动车镍氢动力蓄电池，80%放电深度可循环1000次以上，是铅酸蓄电池的3倍以上。（3）无污染镍氢电池不含铅、镉等对人体有害的金属。（4）耐过充过放。（5）无记忆效应。（6）使用温度范围宽正常使用温度范围宽-30~55℃；储存温度范围-40~70℃。（7）安全可靠短路、挤压、针刺、安全阀工作能力、跌落、加热、耐振动等安全性、可靠性试验无爆炸、燃烧现象。三、镍氢电池的应用2.镍氢电池的应用镍氢电池安全性高、耐过充过放性能好，能满足混合动力电动汽车高功率密度的要求，其比能量低、低温性能差、自放电率高，该类电池目前在混合动力电动汽车尤其是在日系车型中应用广泛丰田普锐斯三、镍氢电池的应用电池组件在车上的安装位置三、镍氢电池的应用普锐斯混合动力汽车镍氢蓄电池电池参数‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍谢谢！3.3锂离子电池性能检测新能源汽车动力蓄电池与管理技术知识目标1.掌握锂离子蓄电池的结构与原理2.掌握锂离子蓄电池的工作特性3.了解锂离子蓄电池的应用能力目标1.能够使用检测仪正确完成锂离子蓄电池的检测诊断；2.能够根据检测数据正确分析锂离子蓄电池性能。素质目标1.具有良好的职业道德和职业素养2.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识教学目标一、锂离子电池的种类和外形根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池、聚合物锂离子电池、固态锂离子电池

外形不同形状电池的特点根据IEC61960-2011(锂离子电池电性能标准)规定，电池单体应按照A1A2A3N1N2N3命名。二、锂离子电池的命名对于方形电芯，如ICP383450型号，就是指实体部分厚3.8mm、宽34mm、高度50mm的方形锂电池。ICP383450型号方形电芯对于圆柱形电芯，如ICR18650型号，就是指直径18mm、高度65mm的通用18650圆柱形锂离子电芯。ICR18650型号圆柱形电芯三、锂离子电池的结构锂离子电池由锂离子的金属氧化物组成的正极、石墨晶格构成的负极、电解液和隔膜、安全阀等组成。正极：采用锂化合物LiXCoO2（钴酸锂）、LiXMnO2（锰酸锂）、LiFePO4（磷酸铁锂）、Li(NiCoMn)O2（镍钴锰酸锂）三元材料；这些锂化合物是晶体结构材料。负极：采用锂-碳层间化合物LiXC6。电解质：为溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6等有机溶液。隔膜：只允许锂离子Li+往返通过，阻止电子e-通过，在正负极之间起到绝缘作用。三、锂离子电池的结构正极集流体——

铝箔

负极集流体——铜箔拆去塑料包装外皮分开顶部结合处，可以嗅到电解液的酸味翻起上面，看到卷绕的电芯和正负电极极耳当把正负极与铝外壳接触时，会短路放电燃烧。拆解波士顿三元电池

典型的锂离子电池充放电示意图四、锂离子电池的工作原理

Li+在正负电极间的往返嵌入和脱嵌形成电池的充电和放电过程。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极，保持负极的电平衡。放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入到正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。总反应式：摇椅电池四、锂离子电池的工作原理

正常充放电情况下，锂离子在层状结构的碳材料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出，一般只引起层面间距的变化，不破坏晶体结构；在放电过程中，负极材料的化学结构基本不变。因此，从充放电的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。五、锂离子电池的失效形式（1）电池内部因素导致失效。电池在多次充放电后电极会存在极化，导致内阻增加，容量减小。使用过程中正极活性材料溶解，造成容量损失。另一方面，电池因过充电造成电池内部锂枝晶短路，或过放电导致内部铜枝晶短路，造成热失控引起起火、爆炸等安全问题。（2）外部因素导致失效。外部短路、受到挤压、刺穿等能够造成正极-负极端被短接，通常会烧断保险。为保证锂离子电池的在外力因素下的安全性，锂离子电池在出厂前必须进行火烧、短路、针刺、撞击、高温、挤压、过充等极端测试。

（a）火烧（b）短路（c）针刺

（d）撞击（e）高温

（f）挤压六、锂离子电池的充电特性1.不同充电电流，容量和电压的关系2.充电温度对充电容量的影响七、锂离子电池的放电特性1.不同放电电流，容量和电压的关系环境温度越高，放到同样3.0V电压时，电池放出的电量越多2.放电温度对电池容量的影响温度越高，自放电越严重3.锂离子电池的自放电

谢谢！4.1认知动力蓄电池成组设计新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.掌握锂电池的成组技术2.掌握锂电池的串并联选用原则能力目标1.能够能够正确进行电池组串并联选用2.能够根据电池参数计算电池电量素质目标1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神在实际应用中，需要把单体电池进行串并联，以满足车辆的实际需求。动力电池从单体电池到串并联成电池模块、最后组成电池包的过程称为PACK。一、动力电池成组（PACK）技术

单体电池是将化学能转化为电能的基本单元装置，是构成动力电池的最小单元。单体电池的电压在5V之内，容量一般在2~200Ah范围内。成组单节18650电池特斯拉约7000节电池1.单体电池单节18650锂离子电池1.单体电池一般情况下，将单体电池通过串联或并联构成一个电池模块，再将多个电池模块通过串联或并联的方式组合成动力蓄电池组使用，满足电动汽车对电压和电流的需要。2.动力电池组单体电池电池模组动力电池包北汽新能源汽车EV200选用韩国SK品牌的三元锂电池，通过3个软包单体电芯并联构成一个电池模组，然后通过91个电池模组串联构成整车动力蓄电池组（简称为3P91S）。2.动力电池组2.动力电池组特斯拉Model-s动力电池功率85kW·h，电压约400V。它是由74节18650型三元锂电池并联组成电池模组，96个电池模组串联成动力电池包。整个动力电池由7104节18650型锂电池组成。n个电池通过串联构成电池模块（简称nS）时，电池模块的电压为单体电池电压的n倍，而电池模块的容量为一个单体电池的容量。电池串联示意图二、动力电池的串并联选择1.串联在新能源汽车中，电池单体串联以满足电压需求，并联以满足容量需求，串并联连接方式往往同时存在，构成系列模组。电池并联方式通常用于满足大电流的工作需要。m个单体电池通过并联构成电池模块（简称mP）时，电池模块的容量为单体电池容量的m倍，电池模块的标称电压为单体电池的标称电压。电池并联示意图2.并联串并结合能够满足电池模块既提供高电压又要有大电流放电的工作条件。“先串后并”还是“先并后串”取决于电池的实际需求。电池串并结合示意图3.串并联的优缺点3.串并联的优缺点动力蓄电池成组（PACK）是将各单体电池进行串并联与保护控制板、充放电端口及外壳等组装在一起。成组要求安全性密封性散热性减震性结构布局充放电、电子元器件CR泡棉大电流布局、结构优化抗潮湿、雨淋阻燃材料三、动力电池组的成组要求概括一下动力电池工作环境使用环境：颠簸冲击、高温低温、粉尘雨水、雷电盐雾工作环境：瞬间/持续大电流放电、小电流放电、小电流充电、大电流充电等1.动力电池组的密封动力电池组的密封IP等级(IngressProtection):用于表达电气设备外壳对异物侵入的防护等级，其表达的格式为“IP-X-Y”，其中X、Y用阿拉伯数字表示，X表示接触保护和外来物保护等级；Y表示防水保护等级。动力蓄电池箱体底板采用钢板冲压或铸铝制成，上盖采用玻璃钢成型。电池箱底板和上盖结合处通常有密封胶条，并且打上密封胶，保证防尘防水（IP67）。箱体线束接插件插座在箱体上结合处也有橡胶垫密封。接插件插针、插孔也有密封胶灌注。我们在维修时要注意保护密封件，拧紧螺栓时注意拧紧顺序和扭矩，保证密封可靠。X表示接触保护和外来物保护等级

Y表示防水保护等级

谢谢！4.2更换动力蓄电池新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.掌握动力蓄电池的拆装方法2.了解动力蓄电池的回收利用能力目标1.能够按照操作规范正确实施断电和防止重新接通2.能够根据操作规范完成动力蓄电池拆装素质目标

1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神一、拆装时需要准备的安全防护用具1.绝缘安全防护工具一、拆装时需要准备的安全防护用具2.绝缘地垫一、拆装时需要准备的安全防护用具3.安全标志及标识一、拆装时需要准备的安全防护用具4.隔离栏一、拆装时需要准备的安全防护用具5.绝缘工具二、拆装动力蓄电池1.设置维修场地，外围设警示线，设置警示牌，穿戴绝缘防护工具，检查绝缘垫绝缘性能二、拆装动力蓄电池2.正确断电（1）关闭点火开关（2）断开低压蓄电池负极（3）断开维修开关二、拆装动力蓄电池3.举升车辆达到合适高度，锁止举升机，检查动力蓄电池底板；拆下动力蓄电池线束护板，检查动力蓄电池线束插件外观；先拆卸动力蓄电池低压控制线束插头，再拆卸动力蓄电池高压线束。二、拆装动力蓄电池4.测量动力蓄电池端插座正负极母线输出电压，使用放电工装对高压负载端进行放电。二、拆装动力蓄电池5.升高动力蓄电池举升车使其上平面与动力蓄电池底部接触，先用指针式扭力扳手按先两边后中间的对角顺序拧松10个固定螺栓，后用棘轮扳手拆下螺栓。二、拆装动力蓄电池6.缓慢降下动力蓄电池举升车，查看动力蓄电池与车身脱离状况，根据实际情况进行微调，然后将动力蓄电池降到合适高度后将举升车移出二、拆装动力蓄电池7.动力蓄电池的安装流程与拆卸动力蓄电池的顺序相反，注意，动力蓄电池10个固定螺栓的拧紧力矩为95N·m±5N·m谢谢！5.1单体电池充电新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.掌握单体电池的常规充电方法2.了解单体电池的快速充电方法能力目标1.能够对单体电池进行常规充电2.能够说出单体电池快速充电方法素质目标1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神恒流充电法恒流充电方法是通过调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方式使充电电流大小保持不变的充电方法一、常规充电方法该方法控制简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的.到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，此时电能不能有效转化为化学能,多变为热能消耗掉了。一、常规充电方法2.恒压充电法在蓄电池充电过程中，充电电源电压始终保持一定，叫做恒压充电充电开始时，电池电动势小，所以充电电流很大，对蓄电池的寿命造成很大影响，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废;充电中期和后期，由于电池极化作用的影响，正极电位变得更高，负极电位变得更低，所以电动势增大充电电流过小，形成长期充电不足，影响电池的使用寿命。鉴于这种缺点，恒压充电很少使用，只有在充电电源电压低、工作电流大时才采用。一、常规充电方法3.阶段充电法

该方法包含多种充电方法的组合，如先恒流后恒压充电法、多段恒流充电法、先恒流冉恒压最后恒流充电法等。

常用的为先恒流再恒压的充电方式，如铅酸电池、锂离子电池常采用该种方式充电。3.阶段充电法-恒流恒压充电

二、快速充电方法为了能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到充满电状态的时间，同时保证蓄电池正负极板的极化现象尽量少或轻，提高蓄电池使用效率，快速充电技术近年来得到了迅速发展。1.脉冲充电法该方法是首先用脉冲电流对电池充电，然后停充一段时间，再用脉冲电流对电池充电，如此循环。2.Reflex快速充电法这种技术是美国的一项专利技术，最早主要面对的充电对象是镍镉电池。这种充电方法缓解了镍镉电池的记忆效应问题，并大大降低了蓄电池快速充电的时间。3.智能充电法智能充电是应用智能控制技术，通过检查电池电压和电流的增量来判断电池充电状态，动态跟踪电池可接受的充电电流，使充电电流自始自终在电池可接受的最大充电曲线附近。谢谢！5.2动力蓄电池充电新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.掌握动力蓄电池慢充充电方法2.掌握动力蓄电池快充充电方法3.掌握动力蓄电池充电故障检测方法能力目标1.能够正确为电动汽车进行充电2.能够按照维修规范正确完成充电系统常见故障诊断素质目标1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神一、充电系统概述

充电系统是新能源汽车的能源补给系统，保障车辆持续行驶提供动力能源。充电系统根据动力电池的实时状态进行控制启动充电和停止充电；并根据动力电池的电量、温度控制充电电流的调节和电池加热。1.快速充电方式直流充电（快充）主要是通过充电站的充电桩将直流高压电直接通过直流充电口给动力电池充电。

二、常用的充电方法常规充电方式是采用恒压、恒流的传统方式对汽车进行充电。一般民用的充电设备充电功率为5～10kW，采用三相四线制380V供电或者单相220V供电。2.常规充电方式三、充电接口

慢充端口快充端口慢充接口快充接口原理充电枪连接通过充电机反馈到VCU；充电机同时唤醒VCU和BMS（正触发）；VCU唤醒仪表，显示连接状态、充电状态（负触发）；正、负主继电器由VCU发出指令由BMS控制闭合。交流输入端1脚：L（交流电源）2脚：N（交流电源）3脚：PE（车身地（搭铁））

4脚：空5脚：CC（充电连接确认）6脚：CP（控制确认线）慢充系统工作原理1、交流供电2、充电唤醒3、BMS检测充电需求4、BMS给车载充电机发送工作指令并闭合继电器5、车载充电机开始工作，进行充电6、电池检测充电完成后，给车载充电机发送停止指令7、车载充电机停止工作8、电池断开继电器充电控制流程车载充电机采用高频开关电源技术，主要功能是1、将220V交流电转换为高压直流电。2、与充电桩、BMS、VCU进行通讯，且具有过压、欠压、过流、欠流等保护措施，当充电系统出现异常及时切断供电。3、根据动力电池需求调节输出功率

车载充电机车载充电机的安装位置二、车载充电机项目技术要求输入电压输入频率输出电压DC:220V-410V输出电流0-8A工作温度－20℃～75℃效率不低于92%防护等级IP55保护功能过/欠压，过流，过热，短路，反接，接地等北汽EV160车载充电机参数

三、交流充电原理谢谢！6.1动力蓄电池管理系统的结构与功能新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.掌握BMS的结构组成2.掌握BMS的作用能力目标1.能够使用对维修开关、接触器等各部件进行检测2.能够根据检测数据正确判断各部件的性能素质目标1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神一、动力电池的结构组成动力电池主要由动力蓄电池箱、动力蓄电池模组、电池管理系统（BMS）、维修开关、继电器盒、及其他辅助元器件等组成。维修开关主要功能：在纯电动汽车维修作业时，将动力电池系统340V左右的电压分成大体相等两部分，每部分约170V左右，保证维修作业人员的人身安全和车辆使用安全。

继电器盒继电器盒主要由总正接触器、总负接触器、预充继电器、预充电阻等组成。基于现在电池制造水平，单体电池之间尚不能达到性能的完全一致，通过串并联方式组成大功率大容量动力电池组后，不同的使用条件也易造成单体电池的不一致，从而导致动力电池组寿命降低。为确保电池的性能良好、延长电池使用寿命，必须使用BMS对电池组进行管理和控制。

二、电池管理系统电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)是对电池进行监控和管理的系统，它通过对电压、电流、温度以及SOC等参数进行采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，延长电池使用寿命，保证动力电池组的安全性和可靠性。

BMS的功能过/欠压、过/欠流、过高/过低温保护；上电继电器控制；SOC估算；充放电管理、均衡控制；故障报警及处理；通信功能等功能；高压回路绝缘检测功能，动力电池系统加热功能。1.电池管理系统的功能BMS的组成：主控盒、从控盒、高压盒，电流传感器、温度传感器等。

2.电池管理系统的结构组成（1）从控盒从控盒

作用1）监控每个单体电芯电压；2）监控每个电池组的温度；3）将监控到的数据反馈给主控盒。（2）高压盒高压盒，又叫绝缘检测盒，作用是监控动力电池的总电压和绝缘性能1）监控动力电池的总电压（继电器内外4个监测点）2）检测高压系统绝缘性能3）监控高压连接情况（继电器触点闭合状态检查）4）将监控到的数据反馈给主控盒。高压盒

（3）主控盒主控盒是一个连接外部通信和内部通信的平台，主要功能：1）接收从控盒反馈的实时温度和单体电压2）接收高压盒反馈的总电压和电流情况3）与整车控制器的通信4）与充电机或快充桩通信5）控制继电器闭合6）SOC估算7）控制充/放电电流主控盒（4）接触器盒电池管理系统（BMS）接触器盒主要包括主正接触器、主负接触器、预充接触器、PTC加热接触器组成谢谢！6.2动力蓄电池上电控制过程新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.掌握整车上电控制过程2.理解整车上电预充电路的作用3.了解电池管理系统参数监测方法能力目标1.能够将所学知识运用于工作实践解决实际问题2.能够按照职业规范正确实施车辆上电、下电操作素质目标1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，严谨的学习态度

1.车辆上电控制过程一、动力蓄电池上电控制

EV160动力蓄电池上电控制原理图一、动力蓄电池上电控制2.预充电路的作用为了提高电路大电流的供电能力，防止车辆起步、超车等工况下动力蓄电池电压过渡下降，在电机控制器（MCU）前端都并联较大的电容，以满足高压器件工作时大电流的需求。利用超级电容能够快速放电的物理特性平衡动力蓄电池的电压。另外，车载充电机（OBC）、空调压缩机等高压部件中也存在一定的电容，上述电容的存在要求动力蓄电池上电过程中必须有一个预上电控制过程。在冷态起动时，上电模式初期先闭合预充继电器，用高压、小电流给各控制器电容充电。电容两端电压接近电池总电压时（差值小于5V），认为预充结束，闭合总正极继电器，对外输出高压、大电流。电容上电压与电流的关系：假如没有预充电阻，当动力蓄电池正极接触器、负极接触器闭合时，电容电压的变化量duc等于动力蓄电池电压，而接触器触点由断开到闭合的时间变化量dt很短（一般为毫秒数量级），因此会产生很大的上电电流，从而对动力蓄电池产生很大冲击。电动汽车上电电压变化曲线BMS控制动力电池的上电过程是怎样的？一、动力蓄电池上电控制

动力蓄电池高压上电过程如下：（1）启动钥匙置ON档，VCU、MCU、BMS、DC/DC、空调控制器等被唤醒，初始化、自检，检测均正常后分别上报VCU。（2）VCU闭合动力蓄电池负极接触器，动力蓄电池管理系统对高压回路做绝缘监测，对各单体电池进行电压、温度等参数检测，计算单体电池最高电压和最低电压、最高温度和最低温度之差。其中，最高电压和最低电压之差小于300mV，最高温度和最低温度之差小于15℃，合格后闭合预充接触器。（3）动力蓄电池通过预充接触器和预充电阻对车辆负载端的电容充电，BMS检测到预上电电压达到动力蓄电池额定电压的95%时，闭合主正接触器。（4）主正接触器闭合10ms后，断开预充接触器。

（5）此时仪表上READY灯点亮，车辆完成上电二、动力蓄电池的参数监测1.动力蓄电池的电压监测动力蓄电池的电压监测分为单体电池电压监测和动力蓄电池组电压监测两个方面。（1）单体电池的电压监测

电池模组电压采集许多新能源汽车单体电池电压采集采用柔性电路板，相对于传统采样线束的方案，集成度更高，也更轻薄。单体电池电压柔性采集电路板二、动力蓄电池的参数监测特斯拉动力蓄电池模块每一节电池上都有一根很细的保险丝，这个是用来保护整个电池组的，当单节电池出现温度过高之类的异常现象时，保险丝会自动熔断，以达到保护整个电池组的目的。二、动力蓄电池的参数监测特斯拉单体电池保护二、动力蓄电池的参数监测（2）动力蓄电池组的电压监测动力蓄电池组的电压监测通过电压测量模块进行测量，动力蓄电池电压监测采用并联3个电压传感器V1

、V2、V3

来进行测量的，V1

、V2、V3电压检测点位置设置在接触器主触点处，通常用螺栓把检测线的线端固定在主触点座上，检测线连接到高压盒。动力蓄电池组电压监测二、动力蓄电池的参数监测2.动力蓄电池电流检测电流传感器：主要采集动力电池总电流分流器式电流传感器和霍尔电流传感器是目前电动汽车BMS主要应用的电流检测方式。二者都是将大电流信号转换为小信号进行测量。分流器霍尔电流传感器二、动力蓄电池的参数监测（1）分流器采样电阻又称分流器，属于大功率、高精密度、低阻值的电阻器，它是利用当直流电流通过电阻时在电阻两端产生电压的原理制成。分流器内部电路分流器外形二、动力蓄电池的参数监测（2）霍尔电流传感器霍尔电流传感器霍尔电流传感器测量高压线路电流霍尔式电流传感器精度更高，可测量直流或交流，结构上更易于安装，测量时不产生热量，能实现弱电回路和主电路隔离，需要外接-15~15V电源。二、动力蓄电池的参数监测霍尔效应原理，从霍尔元件的控制电流端通入电流I，并在霍尔元件平面的法线方向下施加磁场强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间)，将产生一个电势UH，该电势称为霍尔电势，其大小正比于控制电流I与磁场强度B的乘积。霍尔效应原理二、动力蓄电池的参数监测3.动力蓄电池的绝缘检测桥式电阻法绝缘检测原理图二、动力蓄电池的参数监测热敏电阻温度传感器温度传感器检测电路4.动力蓄电池的温度检测（1）热敏电阻采集法二、动力蓄电池的参数监测

DS18B20温度传感器动力蓄电池模组的DS18B20温度传感器（2）DS18B20温度采集法二、动力蓄电池的参数监测（3）集成芯片温度采集法。由于温度的测量在日常生产、生活中用得越来越多，所以半导体生产商们都推出了很多集成温度传感器。有些专门针对电池管理系统设计的芯片同时集成了电压、电流、温度的采集功能。谢谢！6.3动力蓄电池电量管理新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.了解电池均衡的方法2.熟知主动均衡和被动均衡3.熟悉动力蓄电池均衡方法能力目标1.能够描述主动均衡和被动均衡2.能够使用均衡仪对单体电池进行均衡素质目标1.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识2.培养安全操作意识，爱岗敬业的工作态度和精益求精的工匠精神一、动力蓄电池均衡1.电池组均衡的作用电池组均衡保护的目的就是在原有内部不一致性的基础上采取相关的保护和平衡措施，使其内部各单体电池能够长期处于一种基本上平衡，尽量消除各单体间的不一致性，从而确保电池组长期使用的安全性以及延长成组使用的整体寿命。动力蓄电池组系统技术均衡控制电池组的主要方法：1并行平衡充电2并联开关法3能量转移法4电阻并联均衡方案均衡控制（1）并行平衡充电

这种方法电池组中每个单体电池都有独立的充电线路，实现各个单体电池的独立充电而互不干扰，但这种方法接线复杂且成本较高。（2）并联开关法

这种方法是在充电回路中，每个电池单体都并联一个受控开关，当每节电池电压高于其它电池时，对应的开关闭合使该节电池暂停充电，当其它电池电压与它相同时才断开开关，恢复正常充电。此种方法控制电路复杂且可靠性不高。（3）能量转移法

这种方法主要通过利用电感或电容储能元件，将各单体电池上的电量进行转移。这种均衡方案中，均衡模块通过继电器或开关管组成的开关网络与电池组并联。不同的是采用电感的能量转移方案通过总充电电流的分流而实现，采用电容的能量转移方案通过开关切换将相邻两节电池中能量较高的一节向能量较低的转移。能量转移均衡法不额外消耗能量，是一种无损均衡方案。但这种均衡方案电路中采用的开关管一般都是大功率器件，存在驱动问题，同时控制电路也较为复杂。（4）电阻并联均衡方案这种均衡方案是一种能耗型均衡方案。具体实施方法是在每个电池单体都并联一个电阻，通过电池组内单体电池的自消耗放电来达到电池组电压的一致性。这种方法受于均衡电阻发热的限制，一般均衡电流较小，充电电流较大时难以达到预期的均衡效果。二、被动均衡与主动均衡目前国内外主要采用两大类电路进行均衡：一类是被动均衡，也称能耗型均衡电路，主要是旁路分流均衡法；另一类是主动均衡，也称无能耗型均衡电路，主要是电容法和多绕组变压器法。二、被动均衡与主动均衡（1）被动均衡旁路分流均衡法原理图二、被动均衡与主动均衡（2）主动均衡1）基于电容电路能量反馈型均衡电路基于电容电路能量反馈型均衡电路示意图二、被动均衡与主动均衡2）基于开关变压器法能量反馈型均衡电路基于开关变压器法能量反馈型均衡电路示意图二、动力蓄电池SOC估算1.SOC估算的作用（1）保护蓄电池（2）提高整车性能（3）降低对动力蓄电池的要求（4）提高经济性二、动力蓄电池SOC估算2.SOC估算精度影响因素（1）充放电电流（2）温度（3）电池容量衰减（4）自放电（5）一致性二、动力蓄电池SOC估算3.SOC估算方法SOC估计常用算法分为直接计算方法和智能估算方法，其中直接计算方法有有开路电压法、电流积分法、电池内阻法，放电实验法等，智能估算方法有卡尔曼滤波法、神经网络法等。直接计算方法简单、易于实现，但精度较差，需要定期校正，智能估算方法跟据输出实时更新SOC，具有较高的精度，但计算相对复杂。谢谢！6.4动力蓄电池热管理新能源汽车动力蓄电池与管理技术知识目标1.了解动力蓄电池热管理的功能2.熟悉动力蓄电池的冷却方式3.掌握吉利EV450动力蓄电池热管理系统运行模式能力目标1.能够对动力蓄电池的热管理系统进行故障诊断素质目标1.具有良好的职业道德和职业素养2.能够进行有效的沟通和交流，具有团队合作意识教学目标一、动力蓄电池热管理系统功能

动力蓄电池适宜的工作温度

锂电池的性能对温度变化比较敏感，理想温度范围通常为25℃至45℃。温度过高会明显加速电池的衰老，影响系统安全性与可靠性；低温将导致电池性能急剧下降。

为了使电池组发挥最佳的性能和寿命，通过对动力蓄电池组冷却或加热，保持动力蓄电池组较佳的工作温度，以改善其运行效率并提高电池组的寿命。一、动力蓄电池热管理系统功能电池热管理的主要功能包括：（1）电池温度的准确测量和监控。（2）电池组温度过高时的有效散热。（3）低温条件下的快速加热。（4）保证电池组温度场的均匀分布。（5）电池散热系统与其他散热单元的匹配。二、动力蓄电池的冷却方式风冷式水冷式空调循环冷却式1.风冷式

风冷式电池组采用空气作为传导介质，使用一个或多个风机从汽车车厢内一个或多个进风口将风抽入电池组内，从而进行冷却。电池组车辆前侧模块电池冷却空气进入冷却空气均匀流动抽气风扇风冷式冷却系统优缺点优点（1）结构简单，重量轻（2）有害气体产生时能有效通风（3）工艺简单，成本较低缺点

散热效果较差，容易引起模块中电池间温度不均衡，进而损害电池的使用寿命。1.风冷式动力蓄电池空气冷却方式丰田普锐斯动力蓄电池风冷系统-并行2.水冷式

水冷式冷却系统采用冷却液作为传导介质，冷却液一般为50%的水和50%的乙二醇混合物。水冷式水冷式冷却系统优缺点优点（1）冷却效果优异。（2）电池组散热均匀性好。（3）可集成电池加热功能。缺点系统复杂，增加了很多部件，如水泵、阀、低温水箱等，提高了产品的成本。3.空调循环冷却式空调循环冷却式系统是指动力蓄电池的冷却系统内部有与空调系统连通的制冷剂循环回路。动力蓄电池冷却液循环回路与空调压缩机的制冷剂循环回路通过制冷剂热交换器连接。空调系统制冷剂循环回路由两个并联支路构成，一个用于冷却车内空间，一个用于冷却动力蓄电池单元三、动力蓄电池热管理系统吉利EV450电动汽车的热管理系统主要包括电控部分、动力蓄电池组、空调暖风控制系统、空调制冷控制系统四大部分。电控部分热管理系统将驱动电机、电机控制器、OBC、散热器、水泵（电机）采用串联方式实现热管理功能。动力蓄电池热管理系统通过三通电磁阀B、三通电磁阀C和电控部分热管理系统并联，根据BMS的热管理请求信号实现串联、并联、混联和独立工作四种方式动力电池运行预热模式2.动力电池散热模式3.动力电池充电预热模式4.动力电池充电散热模式谢谢！6.5动力蓄电池及管理系统故障检修新能源汽车动力蓄电池与管理技术教学目标知识目标1.了解电池管理系统的功能和结构2.掌握电池管理系统参数检测与上电控制3.掌握电池管理系统的电量