纯电动汽车电池及管理系统拆装与检测课件：电动汽车动力电池认知

电动汽车动力电池认知课程内容12345任务导入学习目标理论知识拓展阅读实践技能6单元小结任务导入小王在新能源汽车某4S店工作，今天接了一辆车，需要进行首保检查。师傅告诉小王需要对动力电池进行检查，你知道如何安全规范的进行动力电池的检查么？学习目标1．能通过与客户交流、查阅相关维修技术资料等方式获取车辆信息。2．能根据客户要求制定正确的检查计划。3．能按照正确操作规范进行动力电池的外观检查。4．能根据环保要求，正确处理对环境和人体有害的废料和损坏的零部件。理论知识电动汽车动力电池的作用动力电池的分类动力电池的结构理论知识18世纪三十年代电动汽车开始兴起，20世纪初，电动汽车的销量一度占到了市场份额的30%到50%。但是由于电动汽车本身续航和充电问题成为掣肘其发展的主要因素，同时燃油价格不断下调，而福特T型车的兴起使燃油车辆大行其道。随着科技发展和环保要求，电动汽车现又开始焕发青春。掣肘电动汽车动力电池技术得到长足的发展，使得电动汽车大规模使用又成为可能。

理论知识电动汽车动力电池（以下简称动力电池）是电动汽车的动力源，是能量的储存装置，是为电动汽车日常行驶提供能量的唯一来源，是电动混合动力汽车的辅助能量来源，能够将电能输出转换为其他形式的能量，并驱动汽车行驶。如图1-1-1所示。它是电动汽车的核心部件之一，其性能好坏直接关系到电动汽车的动力性能、续航能力、也与电动汽车和电动混合动力汽车的安全性直接相关。

理论知识电动汽车动力电池从系统的角度可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类，

动力电池的分类理论知识化学电池即利用化学变化产生电能的装置。可以分为蓄电池和燃料电池两大类。蓄电池适用于纯电动汽车，可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池（镍-氢及镍-金属氢化物电池、镍-福及镍-锌电池）、钠基电池（钠-硫电池和钠-氯化镍电池）、锂电池等类型。燃料电池专用于燃料电池电动汽车。物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池，如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。这类电池技术不够成熟，应用较少。生物电池是利用生物化学反应发电的电池，如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。

动力电池的分类理论知识一般动力电池安装于整车下部或后部。例如图北汽2015款EV160电动汽车动力电池，该电池通过十个螺栓和车身连接，安装在整车下部。将其从整车上拆卸下后外观如图1-1-3所示。

动力电池的结构理论知识可以看出，EV160动力电池外部包括两个接口。左侧为动力母线接口，其作用是：在动力电池放电时向外输出电能以使汽车及其附件工作；在动力电池充电时向动力电池内部输入电能实现对动力电池的充电。右侧为动力电池通讯接口，其作用是：将动力电池的信息与整车控制器VCU等进行通讯，以实现对动力电池的管理并能实时的掌握动力电池的状态。

动力电池的结构理论知识在动力电池可壳体上还贴有两类标签，一类标签上表示出电池的一些信息，可以看出，该电池为：磷酸铁锂电池，额定电压为320V，额定嫩了个i昂为25.6kWh，重量为293kg，型号为PLFP-019-080-320。

动力电池的结构理论知识另一类标签为高压警示标签，表示电池内部为高压，操作时请注意高压安全。

动力电池的结构理论知识EV160动力电池主要由两大部分组成，即电池管理系统和电池本体部分。其中电池管理系统相当于动力电池的神经中枢，主要对电池状态进行检测、对电池电量等进行管理。电池本体部分主要由动力电池组、动力电池箱及辅助器件等四部分组成。

动力电池的结构理论知识打开后的动力电池

动力电池的结构理论知识（1）动力电池箱动力电池箱主要起到保护动力电池的作用，因此要求箱体要坚固、防水。箱体可以分为上箱体和下箱体。上箱体一般不会受到冲击，并且为了减轻重量采用玻璃钢材质。下箱体在整车的下部，防止遇到路面磕碰等情况而伤害动力电池，因此采用铸铁材质。上下箱体之间为了实现密封，有定位装置进行定位，并通过硅酮胶进行密封。

动力电池的结构理论知识（2）动力电池组EV160电动汽车的动力电池组电压采用磷酸铁锂电池

动力电池的结构型号PLFP-019-080-320额定电压320V电芯容量80Ah额定能量25.6kWh连接方式1P100S电池系统供应商PPST电芯供应商ATLBMS供应商E-power总质量295kg总体积240L工作电压范围250-365V能量密度86W/kg体积比能量107Wh/kg理论知识（2）动力电池组EV160动力电池输出电压为320V左右，容量为80Ah，额定容量为25.6kWh。该电池由10个电池模组串联组成，每个模组由10个电池模块串联而成。电池单体，指构成动力电池模块的最小单元，一般由正极、负极、电解质及外壳等构成，可实现电能与化学能之间的直接转换。EV160采用的磷酸铁锂电池单体电压为3.2V。多个电池单体并联成一个电池模块，电池模块是电池单体在物理结构和电路上连接起来的最小分组，EV160电池模块指额定电压与电池单体的额定电压相等，额定容量为80Ah。电池模块串联组成电池模组，电池模组指多个电池模块或单体电芯串联组成的一个组合体模组。

动力电池的结构理论知识

动力电池的结构理论知识（2）动力电池组EV160动力电池的电池模组电压为32V，额定容量为80Ah。10个电池模组组成了一个动力电池，因此其电压为320V，额定容量为80Ah。因此对于动力电池的额定电压、容量、总能量、重量比能量有：动力电池系统的额定电压=单体电芯额定电压×单体电芯串联数；动力电池系统的容量=单体电芯容量×单体电芯并联数量；动力电池系统总能量=动力电池系统的额定电压×动力电池系统的容量；动力电池系统重量比能量=动力电池系统总能量÷动力电池系统重量。

动力电池的结构理论知识（3）电池管理系统电池管理系统（BMS）是电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，它的作用就相当于人的大脑。它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命，作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。电池管理系统如图1-1-10中红色圈内所示。

动力电池的结构理论知识

动力电池的结构理论知识电池管理系统的功能有：通过电压、电流及温度检测等功能实现对动力电池系统的过压、欠压、过流、过高温和过低温保护，继电器控制、SOC估算、充放电管理、均衡控制、故障报警及处理、与其他控制器通信功能等功能；此外电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能，以及为动力电池系统加热功能。

动力电池的结构理论知识按性质可将电池管理系统分为硬件和软件，按功能分为数据采集单元和控制单元；BMS的硬件有主板、从板及高压盒，还包括采集电压线、电流、温度等数据的电子器件。

动力电池的结构理论知识软件部分用来监测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与VCU、充电机的通讯，来控制动力电池系统的充放电。

动力电池的结构理论知识（4）辅助元器件主要包括动力电池系统内部的电子电器元件以及接口，如熔断器，继电器，分流器，接插件，紧急开关，烟雾传感器等，维修开关以及电子电器元件以外的辅助元器件，如密封条，绝缘材料等。

动力电池的结构拓展阅读电动汽车动力电池基本要求拓展阅读作为电动汽车的主要能量来源，电动汽车动力电池需要满足以下基本要求1．能量密度大，比能量高电池单位质量或单位体积所能输出的电能，单位分别是Wh/kg或Wh/L。比能量越高，电动汽车的继驶里程就越大，为了提高电动汽车的续驶里程，要求电动汽车动力电池的比能量要大。2.功率密度大，比功率高电动汽车行驶过程中在加速工况或大负荷工况时，要求驱动电机有较大的扭矩输出，大扭矩的获得需要有较大的驱动电流来驱动电机转动，这就要求动力电池力电池有足够的电流输出能力，从而满足电动汽车的加速行驶和具有一定的负载能力。

电动汽车动力电池基本要求拓展阅读3.充放电效率高，循环寿命长充电时，电动汽车动力电池需要外部或内部进行电能的补充，将电能转化为化学能储存起来；放电时，动力电池将自身的化学能转化为电能储存在电池内。为了能量有效的利用，因此需要较高的充放电效率。动力电池需要不停的充放电，这就要求其具有较长的循环寿命。

电动汽车动力电池基本要求拓展阅读4.相对稳定性好动力电池在工作中能够稳定的工作，理想的动力电池应不随剩余电量的变化而发生输出电压或输出电流的变化。5.成本低，使用寿命长

从电动汽车的成本构成看，电池驱动系统占据了新能源汽车成本的30-50%，降低动力电池的成本就意味着电动汽车成本随之降低，同时，较长时间的使用寿命就意味着较低的用车成本。

电动汽车动力电池基本要求拓展阅读6.安全性好，适应车辆运行环境动力电池一般安装在车底或车侧面，在工作中其安全性对驾驶员和乘客的生命有着重要的意义，另外车在运行中的颠簸、道路环境的恶化等也对动力电池的安全有较高的要求。总体看，提高功率密度、能量密度、使用寿命以及降低成本一直是电动汽车动力电池技术研发的核心。

电动汽车动力电池基本要求实践技能北汽EV160动力电池外观认知动力电池系统检查实践技能1.举升车辆（1）佩戴安全防护套装；（2）EV160动力电池安装在汽车底部，通过10个螺栓与汽车底盘连接；（3）动力电池前部有两个线束，其中一个是动力电池母线线束，当车辆工作时向外输出高压电，当充电时向动力电池充电；另一个是低压通信线束，主要功能是：接触器控制、通讯及为BMS供电等。

北汽EV160动力电池外观认知实践技能2.拆下电池包（1）佩戴安全防护套装；（2）电池壳体由上箱盖和下箱体组成，上箱盖材料为玻璃钢，下箱体材料为铸铝，二者通过螺栓连接。（3）电池包上箱盖上贴有三个危险提示标志，第一个标志提示：非专业人员不得楷体上盖；第二个标志提示：非专业人员不得开启电池包；第三个标志提示：不要拆卸单体或移开盖子，避免将电解质接触到皮肤、眼睛和衣服上，发生事故时用清水清洗并立即送到医院治疗，使用叉车对电池包进行操作时，避免刺破、碰撞，储存时避免电池包进水。

北汽EV160动力电池外观认知实践技能（3）电池包尾部贴有铭牌，铭牌上标有电池型号、生产日期，电池材料为磷酸铁锂，额定电压为320V，额定能量为25.6千瓦时，重量为293kg。（4）电池包前部有两个线束接口，其中一个是动力电池母线线束接口，当车辆工作时向外输出高压电，当充电时向动力电池充电；另一个是低压通信线束接口，主要功能是：接触器控制、通讯及为BMS供电等。（5）电池包上部中后位置有维修开关插座，当系统下电时，需要拔下开关断开动力电池内部连接。

北汽EV160动力电池外观认知实践技能（1）外观检查检查动力电池外观有无磕碰、损坏：将车辆举升目测动力电池底部有无磕碰、划伤、损坏的现象。如发现以上情况应及时予以修理或更换。

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