新能源汽車動力電池及管理系統檢修（

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CHEDONGLIDIANCHIJIGUANLIXITONGJIANXIU全套可編輯PPT課件

本課件是可編輯的正常PPT課件項目一新能源汽車動力電池及管理系統認知效果CONTENTS目錄項目二動力電池包結構原理與檢修項目三電池管理系統組成原理與檢修項目四電池熱管理系統組成原理與檢修本課件是可編輯的正常PPT課件新能源汽車動力電池管理系統認知項目一本課件是可編輯的正常PPT課件任務1動力電池系統認知本課件是可編輯的正常PPT課件《電動汽車術語》（GB/T195962017）：電動汽車的電池系統主要包括動力電池包、電池管理系統、電池熱管理部件及連接電路等。動力電池包是動力電池系統組成的一部分，動力電池系統是在動力電池包的基礎上增加了電池管理系統組件（電池控制單元、電流接觸器等)、電池熱管理組件和高低壓連接線束等而形成。《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統》（GB/T31467.12015）附錄A：電池系統主要由能量儲存裝置動力電池包、電池控制單元以及相關連接電路組成。一、動力電池系統定義本課件是可編輯的正常PPT課件動力電池包電池管理系統電池熱管理系統二、動力電池系統組成從功能組成來看，動力電池系統主要由動力電池包和電池管理系統組成，但電池管理系統對動力電池熱管理功能的實現還需要電動水泵、冷卻管路等部件的協同。本課件是可編輯的正常PPT課件是能從外部獲取、存儲電能，并能對外輸出電能的單元，是動力電池系統的核心部件，是沒有輔助電源的純電動汽車的唯一動力源。動力電池包動力電池組動力電池箱體輔助元器件電池管理系統組件電池熱管理系統組件高壓維修開關動力電池包主要由以下組成：二、動力電池系統組成（一）動力電池包本課件是可編輯的正常PPT課件是為電池系統提供保護和管理的核心系統，主要由電池控制單元[也稱為電池管理單元(BMU)]、電池信息采樣單元(CSC)、采樣線和各種傳感器組成。電池管理系統二、動力電池系統組成（二）電池管理系統本課件是可編輯的正常PPT課件是為電池系統提供保護和管理的核心系統，主要由電池控制單元[也稱為電池管理單元(BMU)]、電池信息采樣單元(CSC)、采樣線和各種傳感器組成。電池熱管理系統二、動力電池系統組成（三）電池熱管理系統本課件是可編輯的正常PPT課件動力電池系統可以給整車高壓部件供電，也可以充電存儲電能，并可以在電動汽車工作過程實時監測動力電池的參數信息，控制動力電池的工作。供電原理當起動車輛或打開電動空調時，電池管理系統(BMS)根據駕駛員的操作信號和動力電池的監測信號，判定動力電池需要并可以供電時，電池管理系統(BMS)控制動力電池包內的供電相關的高壓繼電器閉合。三、動力電池系統基本工作原理本課件是可編輯的正常PPT課件充電原理當插上充電槍充電時，電池管理系統(BMS)根據駕駛員的操作信號和動力電池的監測信號，判定動力電池需要并可以進行充電時，電池管理系統(BMS)控制動力電池包內部的充電相關的高壓繼電器閉合。三、動力電池系統基本工作原理本課件是可編輯的正常PPT課件電池管理原理在電動汽車工作過程中，動力電池包內的各傳感器和監測點監測到的電壓、溫度、電流等參數送給電池管理系統，電池管理系統根據這些信息估算的動力電池狀態，并根據監測到的動力電池狀態和駕駛員的操作信號發出相應的控制指令，控制相應高壓繼電器和電池熱管理等組件工作，實現對動力電池充放電控制、溫度控制、故障自檢及報警的控制。三、動力電池系統基本工作原理本課件是可編輯的正常PPT課件任務2動力電池系統認知本課件是可編輯的正常PPT課件（一）乘用車動力電池系統組成部件動力電池包、電池管理系統和電池熱管理系統布置相對集中，主要位于汽車底部和前機艙內部。動力電池包010203電池管理系統電池熱管理系統一、乘用車動力電池系統組成及布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件動力電池包是動力電池系統供出和存儲電能的裝置，其主要由動力電池箱體、電池模組、高壓連接線束、低壓連接線束、輔助元器件、電池管理系統組件和電池熱管理組件等構成。（一）乘用車動力電池系統組成部件一、乘用車動力電池系統組成及布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件電池模組是電池包的最小維修單元,由多個單體電池串聯或并聯組合而成,不同的電池包一般有不同結構形式的電池模組低壓連接線束電池管理系統組件高壓連接線束高壓連接線束將動力電池包內各個電池模組連接起來,構成高壓工作電路分布在電池包內，為電池包內電池管理單元、高壓繼電器提供工作電壓，并輸送監測到的動力電池的溫度、電壓和電流等信號，構成動力電池包低壓供電電路和監測電路輔助元器件主要指監測、控制動力電池包工作狀態的相關元器件主要有采樣線、信息采集裝置和電池控制單元等，是監測、控制動力電池包狀態和工況的裝置電池熱管理系統組件主要有散熱板、冷卻水管和加熱膜等部件,它們可以執行電池管理系統指令,將動力電池包的溫度調整到合適工作范圍以內。（一）乘用車動力電池系統組成部件一、乘用車動力電池系統組成及布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件電池管理系統是對動力電池進行智能化管理的系統，能實時監測動力電池的狀態，防止出現過充電和過放電，從而延長電池的使用壽命。電池熱管理系統根據電池管理系統的指令進行電池加熱或冷卻，將動力電池的溫度控制在合理范圍以內。（一）乘用車動力電池系統組成部件一、乘用車動力電池系統組成及布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件根據電池控制單元是否位于動力電池包內部，純電動乘用車動力電池系統可分為兩種典型結構，分別為外置電池控制單元的動力電池系統和內置電池控制單元的動力電池系統。這種系統的電控制單元位于前機艙,便于維護和檢修。電池控制單元位于電池包內，若出現故障需要對電池控制單元進行維修時，操作復雜，維修困難。（二）乘用車動力電池系統典型結構及布局特點一、乘用車動力電池系統組成及布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件二、商用車動力電池系統組成及布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件汽車底部底盤上表面汽車尾部正后方汽車尾部側面汽車頂部商用車動力電池系統安裝位置：二、商用車動力電池系統組成及布局特點（一）商用車動力電池系統組成本課件是可編輯的正常PPT課件從組成結構上來看高壓控制盒多個動力電池包熱管理附件箱體間高低壓連接線束二、商用車動力電池系統組成及布局特點（一）商用車動力電池系統組成本課件是可編輯的正常PPT課件商用車的電池箱相當于乘用車的動力電池，從組成上看其內部主要是影響供電能力的單體電池或電池模組。商用車動力電池系統中有多個電池箱，每個電池箱都是電池系統的獨立供電單元，所有電池箱串聯后給車輛提供需要的總電量。不同的商用車根據用電需求的不同，搭載的電池箱數目也有所不同。電池箱二、商用車動力電池系統組成及布局特點（一）商用車動力電池系統組成本課件是可編輯的正常PPT課件高壓控制盒是商用車動力電池系統中的一個獨立總成，是動力電池系統中各電池箱對外供電和電量補充的總控中心，主要由電池管理單元(BMU)、高壓采樣單元(HVB)、電源分配模塊(PDM)、遠程監控模塊(RDB)、電子輔助元器件(如各種高壓繼電器、電流傳感器、預充電阻)和高低壓連接線束等組成。高低壓連接線束有兩種，分別為電池包內部的高低壓線束和電池箱之間的高低壓線束。熱管理附件主要是指電池箱內部的散熱板、加熱膜，電池箱外部的冷卻水管、冷卻水泵和散熱器等組件。二、商用車動力電池系統組成及布局特點（一）商用車動力電池系統組成本課件是可編輯的正常PPT課件在商用車的動力電池系統中，電池箱、高壓控制盒、連接線束和熱管理附件等組成部件并不是集成在一個箱體內部，而是分散布置的。這種電池系統的各電池箱之間采用專用高低壓線束進行連接。二、商用車動力電池系統組成及布局特點（二）商用車動力電池系統布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件為了確保安全，商用車的動力電池系統在高壓控制盒和每個電池箱上都裝有手動維修開關(MSD)。二、商用車動力電池系統組成及布局特點（二）商用車動力電池系統布局特點本課件是可編輯的正常PPT課件動力電池包結構原理與檢修項目二本課件是可編輯的正常PPT課件任務1動力電池基本認知本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池類型（一）按照電池的工作性質及使用特征二次電池也稱為充電電池或蓄電池,是可重復進行充電、放電使用的電池。儲備電池是正、負極活性物質不與電解液直接接觸的電池，需要在使用前臨時注入電解液或用其他方法使電池激活。燃料電池是一種將化學能直接轉化成電能的裝置，只要有活性物質連續注入，這種電池就能長期不斷地進行放電。二次電池儲備電池燃料電池一次電池也稱為原電池或干電池，只能進行一次放電，不能進行充電再利用，放電后電池只能被遺棄。一次電池本課件是可編輯的正常PPT課件（二）按照電池的應用原理物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發電的電池，如太陽能電池、超級電容和超高速飛輪電池等生物電池是利用生物化學反應發電的電池。如微生物電池、酶電池、生物太陽電池等物理電池生物電池化學電池是利用物質的化學反應發電的電池，主要由電解質溶液、浸在溶液中的正負電極和連接電極的導線組成。化學電池一、動力電池類型本課件是可編輯的正常PPT課件（三）按照電池所用正負極材料鋅系列電池以金屬鋅為負極材料的化學電源稱為鋅系列電池鎳系列電池鉛系列電池鋰系列電池二氧化錳系列電池空氣(氧氣)系列電池是堿性電池這種電池是以氫氧化鉀(KOH)等堿性水溶液為電解液的二次電池的總稱主要指鉛酸電池，是一種以鉛及其氧化物作為電極、以硫酸溶液作為電解液的蓄電池可分為鋰金屬電池和鋰離子電池兩類是以鋅、鎂、鋰等金屬為負極、二氧化錳為正極的電池系列是新一代綠色二次電池的代表之一，包括鋅空氣電池、鋁空氣電池、鋰空氣電池和鎂空氣電池等，具有成本低、無毒、無污染、比功率高、比能量高等優點,是替代傳統電池的理想產品一、動力電池類型本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池基本參數作為表征動力電池性能的參數，主要包括：電池的技術參數關系到整車的續駛里程、加速和爬坡等主要性能。電壓參數、容量參數、內阻、能量參數、功率參數、充電參數、放電參數、壽命參數、利用率、記憶效應、荷電狀態、化成等。本課件是可編輯的正常PPT課件（一）電壓參數電動勢電動勢是反映電源把其他形式的能轉換成電能的物理量，電動勢使電源兩端產生電壓。開路電壓開路電壓是指在開路即斷路狀態下,電池的正極電極電位與負極電極電位之差。額定電壓額定電壓也稱公稱電壓或標稱電壓，是指在規定條件下電池工作的標準電壓。二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件工作電壓是指電池在接通負載放電過程中所顯示出的電壓，又稱負荷(載)電壓或放電電壓。放電終止電壓也稱為放電截止電壓，是指電池在放電時，電壓下降到不宜再繼續放電的最低工作電壓值。二、動力電池基本參數（一）電壓參數本課件是可編輯的正常PPT課件（二）容量參數理論容量是假定全部活性物質參加電池的成流反應所能提供的電量。電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱為電池容量，以符號C表示,其單位常用A·h或mA·h表示。額定容量即按照國家或有關部門規定的標準，保證電池在一定的放電條件(如溫度、放電率、終止電壓等)下放出的最低限度容量。實際容量是指在實際應用情況下電池放出的電量，它等于放電電流與放電時間的積分。剩余容量剩余容量是指在一定放電倍率下放電后，電池剩余的可用容量。二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件（三）內阻電流通過電池內部時會受到阻礙，使電池的工作電壓降低，該阻礙作用的大小稱為電池內阻。由于內阻的存在，當電池放電時，電流經過內阻要產生熱量,消耗能量。電流越大，消耗能量越多。所以內阻越小，電池的性能越好，不僅電池的實際工作電壓高，消耗在內阻上的能量也少。二、動力電池基本參數電池內阻本課件是可編輯的正常PPT課件（四）能量參數電流通過電池內部時會受到阻礙，使電池的工作電壓降低，該阻礙作用的大小稱為電池內阻。電池的能量是指在一定放電制度下，電池所能釋放出的能量，通常用W·h或kW·h表示。電池能量(W·h)=額定電壓(V)×工作電流(A)×工作時間(h)。電池能量二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件電流通過電池內部時會受到阻礙，使電池的工作電壓降低，該阻礙作用的大小稱為電池內阻。能量密度又稱為比能量，是指單位質量或體積所能釋放的能量，即質量比能量或體積比能量。通常用體積能量密度(W·h/L)或質量能量密度(W·h/kg)表示。能量密度（四）能量參數二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件（五）功率參數電池功率是指在一定的放電制度下，單位時間內電池輸出的能量，單位為W或kW。能量密度單位質量或單位體積電池輸出的功率稱為功率密度，又稱比功率，單位為kW/kg或W/g。比功率二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件（六）充電參數涓流充電浮充電過充電充電特性充電曲線恒流充電二、動力電池基本參數充電恒壓充電本課件是可編輯的正常PPT課件（七）放電參數01放電02放電特性03放電曲線04放電容量05放電速率06放電深度07深度放電08持續放電時間09過放電10放電平臺11自放電12自放電率13放電制度二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件（八）壽命參數在一定條件下，將充電電池進行反復充放電，當容量等電池性能達到規定的要求以下時所能發生的充放電次數稱為循環壽命。循環壽命日歷壽命存儲壽命電池在沒有負荷的一定條件下進行放置，直到達到規定的性能劣化程度所能放置的時間稱為存儲壽命。電池在使用及擱置條件下達到規定的性能劣化程度時所需要的時間稱為日歷壽命二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件

（九）利用率實際放電容量與理論容量的百分比稱為利用率。

（十）記憶效應電池長時間經受特定的工作循環后，自動保持這一特定的電性能傾向，稱為記憶效應。

（十一）荷電狀態電池荷電狀態（state

of

charge，SOC）要參數。用于描述電池的剩余電量，是電池使用過程中的重要參數。

（十二）化成電池制成后，通過一定的充放電方式將其內部正負極活性物質激活，以改善電池的充放電性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成。二、動力電池基本參數本課件是可編輯的正常PPT課件（一）動力電池要求動力電池是為混合動力汽車和電動汽車提供動力的電池，其最重要的特點就是高功率和高能量。適應車輛運行環境安全可靠充電技術成熟、時間短比功率大連續放電率高自放電率低比能量高壽命長，免維護三、新能源汽車動力電池要求及性能參數本課件是可編輯的正常PPT課件三、新能源汽車動力電池要求及性能參數本課件是可編輯的正常PPT課件（二）動力電池包性能參數

影響新能源汽車使用的動力電池包的參數主要有：額定容量額定電壓能量密度功率密度健康度(SOH)荷電狀態(SOC)循環壽命成本三、新能源汽車動力電池要求及性能參數本課件是可編輯的正常PPT課件任務2動力電池基本組成與原理本課件是可編輯的正常PPT課件（一）鋰離子動力電池類型一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理液態鋰離子電池根據電池所用電解質材料不同分類聚合物鋰離子電池磷酸鐵鋰電池根據電池正極所用材料不同分類錳酸鋰電池鈷酸鋰電池三元鋰電池嵌入型負極材料鋰離子電池根據電池負極所用材料不同分類合金化型負極材料鋰離子電池轉化型負極材料鋰離子電池鈦酸鋰負極材料鋰離子電池本課件是可編輯的正常PPT課件（二）鋰離子動力電池基本組成與原理一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理鋰離子動力電池的單體電池根據結構不同有方形電池和圓柱形電池,每種結構形式的單體電池都主要由正極、負極、電解質、隔膜和殼體等部件組成。鋰離子動力電池根據生產要求和項目具體的需求不同，單體電池還有安全閥、絕緣層、密封圈和頂部蓋板等部件本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理

1、三元鋰電池組成和工作原理三元鋰電池，也稱為三元聚合物鋰電池，是指正極使用三元材料制造的鋰電池。（1）三元鋰電池組成正極電解質隔膜電池外殼負極（二）鋰離子動力電池基本組成與原理本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理

三元鋰電池組成和工作原理（2）三元鋰電池工作原理充電過程三元鋰電池工作過程中，Li+可逆地在兩個電極之間反復嵌入與脫嵌,具體工作過程如下：充電電路開關閉合后，在外部電壓作用下，三元鋰電池從正極鎳鈷錳酸鋰的金屬化合物中，分離出鋰離子和電子。正極上發生的反應為:負極上發生的反應為:（二）鋰離子動力電池基本組成與原理本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理

三元鋰電池組成和工作原理（2）三元鋰電池工作原理放電過程負載電路開關閉合后，在三元鋰電池正負極板電位差的作用下，電子和鋰離子從石墨負極脫出。正極上發生的反應為:負極上發生的反應為:（二）鋰離子動力電池基本組成與原理本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理

2、磷酸鐵鋰電池組成和工作原理（1）磷酸鐵鋰電池組成正極材料負極材料聚合物隔膜電解質殼體（二）鋰離子動力電池基本組成與原理本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理

2、磷酸鐵鋰電池組成和工作原理（2）磷酸鐵鋰電池工作原理（二）鋰離子動力電池基本組成與原理充電過程在充電過程中，充電電路開關閉合后,在外部電壓的作用下，磷酸鐵鋰電池從正極金屬化合物中分離出電子和鋰離子，電子在外電場作用下，從正極板流經外部電路到達負極的碳素材料層，電極板內部的鋰離子向正極板表面運動，進入電解質，并沿著電解質穿過隔膜，運動到負極與從外電路過來的電子結合，形成局部電路中性嵌入到負極的碳素材料層的間隙中。本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理

2、磷酸鐵鋰電池組成和工作原理（2）磷酸鐵鋰電池工作原理（二）鋰離子動力電池基本組成與原理放電過程在放電過程中，負載電路開關閉合后,在磷酸鐵鋰電池正負極板電位差的作用下，電子和鋰離子從負極的碳素材料層脫出，電子從負極的碳素材料層經過負載回到電池正極，鋰離子從負極的碳素材料層脫離進入電解液，穿過隔膜移動到電池正極板，與電子結合，最終回到正極金屬化合物的穩定結構中。本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理（三）鋰離子動力電池特點及應用

1、特點①單體電池工作電壓高達3.7V，是鎳氫電池的3倍、鉛酸電池的2倍。②比能量高達150W·h/kg，是鎳氫電池的2倍、鉛酸電池的4倍。③能量密度高達400W·h/L，相同能量情況下體積是鉛酸電池的1/3~1/2。④循環壽命長，循環次數可達1000~2000次。⑤自放電率低，每月不到10%。⑥無記憶效應，充電前不必像鎳鎘電池一樣需要完全放電，可以隨時隨地進行充電。鋰離子電池的優越性能鋰離子電池的不足①成本高。②必須有特殊的保護電路,以防止過充電。本課件是可編輯的正常PPT課件一、鋰離子動力電池基本組成與基本原理（三）鋰離子動力電池特點及應用

2、應用●

早在2007年，鋰離子動力電池的產量就有約為9萬組，以配套電動自行車出口為主，國內銷售量占總銷售量的10%。●

在電動汽車方面，國內眾多汽車研制和生產企業開發的電動汽車半數以上車型采用了鋰離子電池，并且應用范圍有逐步擴大的趨勢。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（一）鉛酸電池鉛酸蓄電池的外形雖然各異，但主要構成部件相似，都由正負極板、隔板、電解液、溢氣閥、外殼等部分組成。鉛酸電池基本組成本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（一）鉛酸電池鉛酸電池的工作過程就是化學能與電能之間的相互轉化過程。鉛酸電池基本原理鉛酸蓄電池在充放電時總的化學反應式為:本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（一）鉛酸電池①原料容易得到而且價格便宜、技術成熟、生產方便、產品一致性好。②比功率高。③浮充電（恒壓小電流充電，可防止電池自放電）壽命長。④使用安全。⑤再生率高。鉛酸電池的優點鉛酸電池的缺點①比能量低。②循環壽命短。③自放電，過充電時有大量氣體產生。④供電不穩定。⑤污染嚴重。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（一）鉛酸電池鉛酸電池應用鉛酸電池發明100多年來，廣泛應用于各工業領域，如汽車、摩托車的起動、點火、照明（SLI電池）及通信行業，電力工業的后備電源，鐵路內燃機車的牽引電池等。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（二）鎳氫電池鎳氫電池基本組成本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（二）鎳氫電池①正極氫氧化鎳鎳氫電池正極的氫氧化鎳[Ni(OH)2]電極，被廣泛地應用于Cd-Ni、Fe-Ni、Zn-Ni和MH-Ni等堿性蓄電池的正極活性物質。②負極儲氫合金鎳氫電池負極儲氫合金具有很強的吸氫能力，在一定壓力條件下，能夠“吸收”大量氫氣，反應生成金屬氫化物，同時放出熱量。③電解液鎳氫電池的電解液多采用氫氧化鉀(KOH)水溶液，并加入少量的氫氧化鋰(LiOH)。④隔膜隔膜是電池正負極之間的隔離板，須具備良好的電絕緣性。隔膜在電解液中處于浸濕狀態，因此還需具有良好的耐堿性和透氣性。鎳氫電池結構特點本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（二）鎳氫電池鎳氫電池基本原理（1）鎳氫電池電極反應原理負極反應式：正極反應式：電池反應式:本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（二）鎳氫電池鎳氫電池基本原理（2）鎳氫電池工作原理鎳氫電池放電時，正極上NiOOH得到電子還原成為Ni(OH)2，負極金屬氰化物(MHχ)內部的氫原子擴散到表面形成吸附態氫原子，接著再發生電化學反應生成水和儲氫合金。鎳氫電池充電時，正極上的Ni(OH)2轉變為NiOOH。由于質子在NiOOH/Ni(OH)2中的擴散系數小，是氫氧化鎳電極充電過程的控制步驟。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（二）鎳氫電池①功率性能好②低溫性能好③循環壽命長④無污染鎳氫電池的優點鎳氫電池的缺點①蓄電池的熱效應②蓄電池比能量較低③標稱電壓低⑤耐過充電和過放電⑥應用比較成熟⑦管理系統相對簡單⑧具有較高的回收價值④高溫充電性能差⑤

自放電率大⑥材料成本高本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（二）鎳氫電池鎳氫電池應用由于鎳氫電池滿足混合動力電動汽車高功率密度的要求，該類電池目前在混合動力電動汽車尤其是在日系車型中應用廣泛，如豐田凱美瑞混合動力車、普銳斯、雷克薩斯CT200、本田思域等。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（三）鋅空氣電池鋅空氣電池結構主要由正電極（空氣電極）、負電極、隔膜和電解液等組成。鋅空氣電池基本組成本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（三）鋅空氣電池鋅空氣電池以空氣中的氧作為正極活性物質，金屬鋅或鋅合金作為負極活性物質，多孔活性炭作為正極,鉑或其他材料作為催化劑，使用堿性電解質。鋅空氣電池基本原理電池工作的化學反應式如下：負極反應式：正極反應式：總電池反應式：本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（三）鋅空氣電池①容量大②能量密度高③價格低廉鋅空氣電池的優點鋅空氣電池的缺點①防止電解液中水分的蒸發或電解液的吸潮②避免鋅電極的直接氧化③防止鋅枝晶的生長④儲存壽命好⑤綠色環保④提高空氣電極催化劑活性⑤

控制電解液的碳酸化⑥解決電池的發熱和溫升問題本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（三）鋅空氣電池鋅空氣電池應用1995年，以色列電燃料（ElectricFuel）有限公司首次將鋅空氣電池用于電動汽車（ElectricVehide，EV）上，使得鋅空氣電池進入了實用化階段。美國DreisbackElectromotive公司開發的鋅空氣電池已在公共汽車和總重9t的貨車上使用，公共汽車可連續行駛10h左右，貨車最大續駛里程達113km。德國奔馳汽車公司的MB410型電動廂式車，標準總質量為4000kg，采用150kW·h的鋅空氣電池。瑞典斯德哥爾摩市的電動車、電動客車和電動服務車輛采用大的鋅空氣電池，續駛里程為350~425km。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（四）飛輪電池飛輪電池主要由轉子（飛輪）、電動機/發電機、真空容器、磁懸浮軸承、軸、輔助軸承、電力電子裝置（電子控制電路）及輸入輸出設備和外殼等組成。飛輪電池基本組成本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（四）飛輪電池充電時，飛輪電池中的電機以電動機形式運轉，在外電源的驅動下，電帶動飛輪高速旋轉，即用電給飛輪電池“充電”，增加飛輪的轉速;放電時，電機則以發電機狀態運轉，在飛輪的帶動下對外輸出電能，完成機械能（動能）到電能的轉換。飛輪電池基本原理本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（四）飛輪電池①能量密度高②能量轉換率高，對環境溫度沒有嚴格要求③工作溫度范圍寬飛輪電池的優點飛輪電池的缺點①因為飛輪實際轉速可達40000~50000r/min，一般金屬制成的飛輪無法承受這樣高的轉速，容易解體，所以飛輪一般都采用碳纖維制成，而制造飛輪的碳纖維材料目前成本比較高。④使用壽命長⑤低損耗、低維護②飛輪一旦充電，就會不停轉動下去，浪費能量。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（四）飛輪電池飛輪電池應用飛輪電池主要應用在交通運輸領域、航空航天領域、電動汽車領域等。本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（五）超級電容超級電容器是由兩個彼此絕緣的平板型金屬電容板組成的,在兩塊電容板之間用絕緣材料隔開。超級電容基本組成本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理當電容器放電時，電壓降低，電場能量減小，電容器釋放能量，可釋放能量的最大值為E。當電容元件充電時，電容元件上的電壓升高，電場能量增大，電容器從電源上獲得電能。超級電容基本原理（五）超級電容本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理①輸出功率密度高②極長的充放電循環壽命③非常短的充電時間④妥善解決了儲能設備高比功率和高比能量

輸出之間的矛盾超級電容的優點超級電容的缺點①線性放電②低能量密度③低電壓⑤儲存壽命極長⑥高可靠性⑦工作溫度范圍寬④高自放電⑤價格高（五）超級電容本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理超級電容應用超級電容器由于具有比功率高、循環壽命長、充放電時間短等優勢，已成為理想的電動車的電源之一。目前，世界各國爭相研究超級電容器，并越來越多地將其應用到電動車輛上。（五）超級電容本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理（六）燃料電池質子交換膜燃料電池的單體電池主要由陽極、陰極、質子交換膜、陽極催化層、陰極催化層和集流體等組成。燃料電池基本組成本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理質子交換膜燃料電池(PEMFC)通常采用氫氣和氧氣(或空氣)作為反應氣體。為了加快電化學反應速率，氣體擴散電極上都含有催化劑。它能將儲存燃料(H2)和氧化劑(O2)中的化學能轉變成電能，只要不斷地供給燃料和氧化劑，它就能不斷地輸出電能。燃料電池基本原理（六）燃料電池本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理①能量轉換效率高②無環境污染③使用壽命長燃料電池的優點燃料電池的缺點①造價偏高②反應/起動性能仍需提高③碳氫燃料無法直接利用④燃料多樣⑤比能量高④氫氣儲存技術⑤氫燃料基礎建設不足（六）燃料電池本課件是可編輯的正常PPT課件二、其他類型動力電池基本組成與基本原理燃料電池應用燃料電池按所用原始燃料的類型，大致分為氫燃料電池、甲烷燃料電池、甲醇燃料電池和汽油燃料電池。這里主要介紹氫燃料電池的應用。（六）燃料電池殼牌氫氣公司與通用公司合作，于2005年初在北美華盛頓現有一零售汽油加油站投用了第一個充氫站，采用了空氣產品和化學品公司200系列液氫充裝技術。2014年，現代的TucsonFCV和豐田的Mirai這兩款氫燃料電池車型實現量產并推向市場。2017年，奔馳推出世界首款插電式燃料電池技術量產車GLCFCellEQPower，續航里程達483km。2022年北京冬奧會示范運行超1000輛氫燃料電池汽車，全國氫燃料電池汽車保有量超10000輛。本課件是可編輯的正常PPT課件任務3動力電池包基本結構與原理本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（一）單體電池結構單體電池，又稱為“單體電芯”，是電池系統的最小儲能單元，是一個基本的電化學的能源儲存裝置。構型方式有圓柱形、方形和軟包三種。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（一）單體電池結構單體電池的外形雖不相同，但是其主要組成相同，都是由電極、電解質、隔膜和外殼組成。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（一）單體電池結構

1、電極在單體電池中電極一般指與電解質溶液發生氧化還原反應的位置。電池正極正極材料導電劑導電劑黏接劑(PVDF)集流體電池負極石墨材料導電劑增稠劑(CMC)黏接劑(SBR)黏接劑(SBR)本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（一）單體電池結構2、電解質電解質是單體電池中離子傳輸的載體，位于單體電池正負極之間，具有離子導電性的介質，它在電極發生反應時應具有較高的離子導電性，同時還必須對電子絕緣，以免在電池內部發生自放電。電解質的材料液體膠體固體酸性堿性本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（一）單體電池結構3、隔膜隔膜是單體電池的重要組成部分，它是隔離正、負極板的微孔材料，常見的材料有木質、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃絲棉等。鋰電池隔膜主要是以聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為主的微孔聚烯烴隔膜，這類隔膜因其成本較低、力學性能良好、化學穩定性優異及電化學性能穩定等優點而被廣泛應用于鋰電池中。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（一）單體電池結構4、殼體殼體一般為鋼殼或者鋁殼，用來封裝單體電池，保護裸單體電池。隨著市場對能量密度追求的驅動以及生產工藝的進步，鋁殼逐漸成為主流，殼體外部涂有絕緣層。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（二）電池模組電池模組主要由單體電池、電池采樣線、單體電池固定支架、銅排、殼體組成。電池模組基本組成本課件是可編輯的正常PPT課件電池模組由多個單體電池串、并聯而成，不同車型的電池模組的組成方式不同。電池模組組成方式一、動力電池包基本組成（二）電池模組有部分車型中采用的電池模組組成方式是1P6S，即動力電池包內部的電池模組由6個單體電池串聯組成。還有一部分車型采用的電池模組組成方式是2P4S，即動力電池包內部的電池模組由8個單體電池組成，具體組成方式為2個單體電池并聯成一個單元，再將4個并聯單元串聯組成電池模組。除此之外，有部分純電動汽車的動力電池包，內部是沒有電池模組的，直接由單體電池串聯形成動力電池包，如1P100S，即采用100個鋰單體電池串聯在一起組成了車輛的動力電池包。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（三）動力電池組箱體是動力電池的載體，除了具有承載并保護動力電池組及其內部的電氣元件的作用，基于動力電池的特性還應該具有幫助電池通風散熱、絕緣與防水的作用。電池箱體1、動力電池組箱體的性能要求碰撞安全性要求絕緣與防水性能要求通風與散熱性能要求本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（三）動力電池組箱體2、動力電池組箱體的材質相對于車體的其他部位而言,動力電池一般位于汽車底部,運行環境比較惡劣，箱體的材質必須起到防水防塵并且抵御道路環境對它的侵蝕的作用。動力電池箱體對材料的要求有高強度、輕量化以及優良的耐蝕性。目前所有的材料中碳纖維在這三方面具有極大的優勢。碳纖維強度比鋼材高，對酸堿鹽等化學物質有著很好的耐受能力，抗沖擊吸振能力強，在遇到外界撞擊時安全性較高本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（三）動力電池組箱體3、動力電池箱體典型結構固定隔板支撐板固定支架上下箱體本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（四）電池熱管理組件動力電池包內部的熱管理組件主要是動力電池散熱板（冷卻管理）。動力電池散熱板負責輸送冷卻液將動力電池包的溫度控制在合理范圍以內。動力電池散熱板大多使用鋁合金材料，動力電池散熱板之間的連接管路采用尼龍管并用快接頭連接。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（五）高壓盒動力電池包內的高壓盒是動力電池包的監測和控制的集成體，主要由高壓繼電器、電流傳感器、預充電阻等組成。高壓繼電器也稱為高壓接觸器，是一種電子控制器件，由控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）組成，通常應用于自動控制電路中。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（五）高壓盒電流傳感器電流傳感器是動力電池包的電流檢測裝置，主要用于檢測動力電池工作過程中的供電和充電電流，同時將檢測內容送給電池管理單元(BMU)，作為電池管理系統判定動力電池工作狀態是否正常的依據之一。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（五）高壓盒一般電流傳感器檢測點在高壓主電路的正極繼電器或負極繼電器附近，通過檢測主正電路或主負電路附近的電流大小，通過通信電路送給電池控制單元(BMU)。位于高壓盒內部的電流傳感器的位置如圖所示，這個傳感器檢測點為主負電路。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（五）高壓盒預充電阻預充電阻其實就是一個電阻，它可以串聯在任意回路中起到分壓降流的作用。新能源汽車高壓電路一般都有預充電阻，它在高壓電路接通時串聯在電路中，以降低電路電流對動力電池、高壓繼電器等元件的負面影響。PTC電阻鋁殼電阻水泥電阻本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（六）高低壓線束連接1、高壓線束及連接高壓連接線束主要是指將各電池模組連接成高壓回路的高壓連接線。高壓線束高壓銅排高壓線束的組成：連接器防護材料(保溫管、編制管)密封膠圈膠帶熱縮管安裝支架(或軋帶)標簽高壓線束的特性：●

耐壓性●

絕緣性●

自屏蔽性本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（六）高低壓線束連接2、低壓線束及連接動力電池包中的低壓線束及連接器承載著模組通信、模組采樣和電池管理系統(BMS)連接等功能。低壓線束模組通信線束低壓線束的組成：模組采樣線束電池管理系統(BMS)連接線束本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（七）高壓維修開關高壓維修開關高壓維修開關是一種高壓、大電流機械式開關，串接在整個動力電池系統內部，起到接通、斷開動力電池包內部高壓電路的作用。高壓維修開關總成包含：插座（接觸銅排、互鎖裝置）、插頭（熔斷器或銅排、互鎖裝置）和密封件等附屬件。維修開關有著不同的名稱:●

手動維修開關（manualservicedisconnect，MSD）

●

緊急維修開關(emergencyserviceswitch，ESS)本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（七）高壓維修開關1、高壓維修開關的安裝位置MSD的安裝結構一般分為前置安裝和后置安裝。行業內大致的安裝位置是在箱體上便于拆裝操作的箱體頂端或側端，便于駕駛艙內及駕駛艙外的應急和維護操作。由于乘用車的安全等級較高，MSD必須安裝在車內，在出現突發極端情況時，車內駕乘人員可以快速地切斷高壓回路，避免人員財產安全損失。本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（七）高壓維修開關2、高壓維修開關的工作原理將MSD安裝在動力電池包的主回路中，插頭內置熔斷器或銅排，插頭和插座共同構成高壓互鎖回路功能，若整車外部出現極端過電流及短路工況條件，內置熔斷器切斷高壓回路；在維護整車高壓電路時，可手動斷開高壓維修開關，當拔下串聯在動力電池模組中的維修開關時，首先切斷了動力電池組，同時也斷開了高壓互鎖電路；BMU接收高壓互鎖斷路信號，并通過切斷高壓繼電器以迅速斷開高壓電路，防止誤操作高壓上電。●●●本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（七）高壓維修開關3、高壓維修開關需要具備的關鍵功能IP等級IP防護高壓互鎖可直接手動斷開耐火性能本課件是可編輯的正常PPT課件一、動力電池包基本組成（八）電池管理系統組件動力電池包內部的電池管理系統組件電池模組采樣線信息采集器電池管理單元（BMU）電池模組采樣線和信息采集器負責采集動力電池包內部信息電池管理單元（BMU）是電池管理系統的核心，主要作用是監控動力電池包或電池箱中單體電池的溫度和電壓狀態，估算其荷電狀態(SOC)和健康度(SOH)，對動力電池進行充電控制、均衡單體電池、電池系統高壓上電和下電控制，并實時估算動力電池或電池箱的充放電功率，檢測高壓繼電器線圈和觸點的狀態本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成若干電池模組動力電池包的組成電氣系統熱管理系統結構件電池管理系統(BMS)本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（一）動力電池包形成方式電池模組構成動力電池包的方式按照要求將單體電池組裝成電池模組；其次，將組裝的電池模組安裝到相應的電池箱體內部，按照要求串聯各個電池模組的高低壓線束；最后按要求封裝。CTP技術目前CTP有兩種技術路線，一是采用完全無模組方式，二是大模組替代小模組的方式。完全無模組方式是指單體電池直接集成動力電池包箱體內部。比亞迪是完全無模組構成動力電池包技術方法的代表。大模組替代小模組的方式是指并不完全取消模組，而是把之前的小模組去掉側板，用扎帶連接起來，把模組做大，代表公司有特斯拉、寧德時代、蜂巢能源等。本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程動力電池包形成過程即為動力電池包的PACK過程，無論是單體電池形成動力電池包的方式還是電池模組形成電池包的方式，動力電池包的形成過程基本是相同的，都主要包括：動力電池包裝配或組裝動力電池系統程序刷寫動力電池包測試本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程1、單體—模組——電池包的形成過程（1）單體電池的分選對單體電池進行分選，可以準確、可靠地分選出參數一致的單體電池，以便將一致性好的單體電池組裝成電池模組或動力電池包，保證所配對電池組的循環壽命以及充放電性能，使得電池組能夠安全、穩定、高效地為用電設備供電，增加電池模組或動力電池包的循環壽命和充放電性能，從而達到降低動力電池成本的目的。本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程1、單體—模組——電池包的形成過程①電池模組成組數量電池模組開發前要優先確定模組中的單體電池數量，通常會根據整車給予電池系統的空間來綜合考慮，然后再根據單個模組的重量來進行限制。（2）電池模組的形成本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程1、單體—模組——電池包的形成過程（2）電池模組的形成結合表2-3-3各種分析數據，電池模組開發中單體電池數量確定為10個，成組后重量≤25kg。本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程1、單體—模組——電池包的形成過程②電池模組成組方式模組的成組結構由成組數量和方式決定。電池模組中還包含了溫度采樣線束（含溫度傳感器）和電壓采樣線束，采樣線束最終集成在一個插件上。（2）電池模組的形成本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程1、單體—模組——電池包的形成過程③單體電池的連接方式根據常見的模組類型,單體電池與導電母排的連接方式可以分成焊接、螺接和機械壓接三種形式。（2）電池模組的形成焊接螺接機械壓接本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程1、單體—模組——電池包的形成過程將電池模組按照順序擺放至動力電池箱內，然后將正負極接觸器、高壓連接開關、低壓連接開關、電腦采集模塊放置在規定位置。然后依次緊固電腦采集模塊、正負極接觸器、高壓連接開關、低壓連接開關的螺栓。（3）電池模組集成與封裝安裝電流傳感器、正負極接觸器至高壓連接開關、正負極接觸器線束、高低壓線束、電池采集器及連接單體電池的采集線束。之后將高低壓線束連接至高壓盒。最后，安裝電池箱保護蓋和維修開關，形成一個完成的動力電池包。本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程1、單體—模組——電池包的形成過程（4）安裝電池管理系統(BMS)安裝電池管理單元(BMU)安裝低壓線束連接低壓線束（5）進行充放電循環測試對電池的循環性能進行測試時，主要需確定電池的充放電模式，周期性循環至電池容量下降到某一規定值時（通常為額定容量的80%），電池所經歷的充放電次數,或者對比循環相同周次后電池剩余容量，以此表征測試電池循環性能。本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（二）動力電池包形成過程2、單體——電池包的形成過程單體電池分選（1）單體電池安裝與固定單體電池安裝信號采樣線安裝與固定按照規范要求安裝電池管理單元（BMU）至合適位置，并用螺栓或鉚釘固定。（2）電池管理單元（BMU）和信息采樣裝置安裝（3）電子輔助元器件安裝安裝動力電池包的主正接觸器、主負接觸器、預充接觸器、電流傳感器、預充電阻等電子輔助元器件部件至規定位置，并用規定螺栓或鉚釘緊固。本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（三）動力電池電量計算1、動力電池包額定電壓是指電池在標準規定條件下工作時應達到的電壓。計算公式為：2、動力電池包容量是指電池所能夠儲存的電量多少，容量是電池電性能的重要指標，它由電極的活性物質決定。單位：容量用C表示，單位用A·h(安時)或mA·h（毫安時）表示。計算公式為：本課件是可編輯的正常PPT課件二、動力電池包形成（三）動力電池電量計算3、動力電池包總電量指電池儲存的能量的多少，單位為W·h或kW·h。計算公式為：4、動力電池包比能是指電池單位質量或單位體積所能輸出的電能，單位分別是W·h/kg或W·h/L。計算公式為：本課件是可編輯的正常PPT課件三、動力電池包基本原理（一）動力電池包高壓電形成原理是由幾十甚至幾百個單體電池直接串聯連接或單體電池通過串并聯方式形成模組后又串聯連接構成的，串聯連接可以提高電池電壓，并聯連接可以提高電池容量和電流。動力電池包本課件是可編輯的正常PPT課件三、動力電池包基本原理（二）動力電池包供電原理當動力電池系統根據駕駛員的操作信號和動力電池的狀態信號，判斷動力電池需要供電時，電池管理系統控制動力電池包內部的主負繼電器和預充繼電器閉合，待預充電路的高壓主電路接通，即對主電路中的高壓電容器進行預充電；當預充電達到一定值時，電池管理系統控制主正繼電器閉合，高壓主電路接通，預充電路被短路的同時預充繼電器斷開，動力電池包的電經主正繼電器和主負繼電器供出。本課件是可編輯的正常PPT課件四、動力電池包主要部件檢測（一）單體電池檢測1、單體電池基本檢測檢查單體電池外觀是否有破損、鼓包及污損,若發現有破損或者是異常狀況應立即停止車輛使用，并將車輛移至廠家指定維修站點。2、單體電池電氣檢測●

電壓檢測●

內阻檢測本課件是可編輯的正常PPT課件四、動力電池包主要部件檢測（二）電池模組檢測1、電池模組基本檢測檢查電池模組外觀，確認模組支架是否破損、變形，電池固定是否可靠，若發現有破損或者是異常狀況應立即停止車輛使用，并將車輛移至廠家指定維修站點。2、電池模組電氣檢測●

電壓檢測●

絕緣檢測本課件是可編輯的正常PPT課件四、動力電池包主要部件檢測（三）維修開關檢測1、維修開關基本檢測2、維修開關電氣檢測●

電阻檢測●

絕緣檢測●

整體外觀檢查●

維修開關插頭檢查本課件是可編輯的正常PPT課件四、動力電池包主要部件檢測（四）高壓連接條檢測1、高壓連接條基本檢測2、高壓連接條電氣檢測●

導通性檢測●

絕緣檢測檢查高壓連接條是否有裂紋、絕緣層是否有破損,若有,需及時進行處理。本課件是可編輯的正常PPT課件四、動力電池包主要部件檢測（五）高壓繼電器檢測1、高壓繼電器基本檢測2、高壓繼電器電氣檢測●

高壓繼電器靜態檢測●

高壓繼電器動態檢測（1）目視檢查高壓繼電器外殼是否有破損或燒蝕痕跡。（2）目視檢查高壓繼電器插腳是否有燒蝕或斷裂。本課件是可編輯的正常PPT課件任務4典型動力電池包構造與檢修本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包磷酸鐵鋰電池是一種用磷酸鐵鋰材料作電池正極、石墨作電池負極,聚乙烯或聚丙烯材料制成的隔膜板，有機溶劑和鋰鹽制作的對人體組織具有腐蝕性的鋰離子電解質，金屬材料密封外殼的鋰離子電池。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包1、動力電池包組成比亞迪E5的動力電池位于整車底板下面比亞迪E5動力電池包由電池模組、動力電池包箱體、動力電池輔助裝置、電池管理系統組件、電池散熱組件和高壓維修開關等構成。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包比亞迪E5動力電池包內部由198個磷酸鐵鋰電池單體組合成，單體電池串聯形成13個電池模組,13個電池模組串聯連接。比亞迪E5動力電池的動力電池包箱體是由動力電池包密封上蓋和下托盤組成。電池模組動力電池包箱體本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包比亞迪E5動力電池包內部的電池輔助裝置主要由高壓連接片、低壓連接線纜和接觸器等組成。比亞迪E5動力電池包內部沒有電池管理器(BMC)。其內部電池管理系統相關組件有電池采樣線和電池模組信息采集器(BIC)。動力電池輔助裝置電池管理系統組件本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包比亞迪E5動力電池包內的散熱組件主要是散熱板和冷卻水管。比亞迪E5的高壓維修開關位于中控臺儲物箱下部動力電池的上部。電池散熱組件高壓維修開關本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包2、動力電池包特點比亞迪E5的電池管理器（BMC）位于動力電池包外部，所以屬于外置電池控制單元的動力電池系統，便于維修和更換。另外，在動力電池包和電池管理器（BMC）之間需要布置合適的線束，用來傳輸動力電池包內部的信息采集器（BIC）采集到的相關溫度和電壓信號，其布線會相對復雜。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包3、動力電池包工作過程比亞迪E5動力電池包是由198個額定電壓為3.2V、額定容量為65A·h的磷酸鐵鋰單體電池構成13個電池模組，13個電池模組串聯形成的動力電池包。動力電池包高壓電的形成本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包動力電池供電時，動力電池系統根據駕駛員操作信號和動力電池的狀態信息，電池管理系統的電池管理器(BMC)控制動力電池包內的負極接觸器、正極接觸器和位于高壓電控總成內部的高壓配電箱內的預充接觸器閉合，動力電池預充電路導通。供電過程3、動力電池包工作過程本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包比亞迪E5動力電池包的充電過程包括充電過程能量回收過程交流充電過程直流充電過程3、動力電池包工作過程本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（一）典型磷酸鐵鋰動力電池包4、動力電池包能量計算2018款比亞迪E5的動力電池的額定電壓約633.6V，額定容量為65，A·h，總電量為42.47kW·h，計算過程如下：（1）動力電池包電量計算。動力電池包額定電壓計算公式為：（2）動力電池包容量計算。動力電池包容量是指電池儲存電量的多少（3）動力電池包總電量。動力電池包總電量指電池儲存的能量的多少本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點（二）典型三元鋰動力電池包三元鋰電池是正極使用三種金屬材料制造的三元聚合物鋰電池，主要有鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰兩類三元鋰電池，目前應用較多的為鎳鈷錳三元鋰電池。三元鋰電池因其三元比例和成分不同，根據實際項目需求，可以生產不同電壓和容量的單體電池。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點1、動力電池包組成吉利幾何C的動力電池包主要由以下構成：（二）典型三元鋰動力電池包電池模組動力電池包箱體高壓控制盒電池管理系統組件電池散熱組件熔斷器1、動力電池包組成本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點吉利幾何C動力電池包內部有17個電池模組，17個電池模組依次串聯連接。電池模組動力電池包箱體（二）典型三元鋰動力電池包吉利幾何C動力電池的動力電池包箱體是由動力電池包密封上蓋、下箱體以及上下箱體之間連接密封相關組件組成。同時，這款動力電池包上安裝了兩個平衡防爆閥。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點這款動力電池內部的高壓繼電器、電流傳感器和預充電阻是集中在高壓控制盒S-BOX內高壓控制盒S-BOX（二）典型三元鋰動力電池包S-BOX內各器件連接電路本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點電池管理系統組件（二）典型三元鋰動力電池包吉利幾何C的動力電池包內部由集中式電池管理器單元（BMU）和各組電池模組采樣線組成，其中電池管理單元（BMU）固定在下箱體上。電池散熱組件吉利幾何C動力電池包內的散熱組件主要是散熱板和冷卻水管，可以利用冷卻管路和散熱板中循環的冷卻液,將動力電池包的溫度調整在合適的工作范圍以內。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點熔斷器（二）典型三元鋰動力電池包吉利幾何C的動力電池包上沒有高壓維修開關，但是動力電池包內的M12和M13兩個電池模組之間安裝有一個熔斷器。這樣可以在動力電池工作過程中，防止動力電池工作電路的電流過大而損壞動力電池或高壓接觸器。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點2、動力電池包特點吉利幾何C的電池管理單元位于動力電池包內部，所以屬于內置電池控制單元的動力電池系統。（二）典型三元鋰動力電池包這類系統的電池管理單元(BMU)位于電池包內部，而且動力電池包電池模組的信息采集裝置也集成在電池管理單元內部。本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點3、動力電池包工作過程吉利幾何C動力電池包是由102個額定電壓為3.735V、額定容量為190A·h的三元鋰單體電池構成17個電池模組，17個電池模組串聯形成的動力電池包。動力電池包高壓電的形成（二）典型三元鋰動力電池包本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點3、動力電池包工作過程動力電池供電時，根據駕駛員操作信號和動力電池的狀態信息，電池管理系統的電池管理單元(BMU)控制高壓盒內的主負繼電器和主正預充繼電器閉合，動力電池預充電路導通。供電過程（二）典型三元鋰動力電池包本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點3、動力電池包工作過程充電過程（二）典型三元鋰動力電池包吉利幾何C動力電池包的充電過程包括能量回收過程交流充電過程直流充電過程本課件是可編輯的正常PPT課件一、典型鋰離子動力電池包結構及特點吉利幾何C的動力電池的額定電壓約380.97V，額定容量為190A·h，總電量72.38kW·h，計算過程如下：（1）動力電池包電量計算。動力電池包額定電壓計算公式為：（2）動力電池包容量計算。動力電池包容量是指電池儲存電量的多少，用A·h來表示。（3）動力電池包總電量。動力電池包總電量指電池儲存的能量的多少，用kW·h來表示。4、動力電池包能量計算（二）典型三元鋰動力電池包本課件是可編輯的正常PPT課件二、典型鎳氫動力電池包結構及特點鎳氫電池即金屬氫化物鎳電池，是指正極活性物質為氫氧化鎳[Ni(OH)2]、負極活性物質為儲氫合金、電解液為氫氧化鉀溶液的電池，目前主要作為非插電式混合動力汽車電能源使用。這種電池是堿性電池，低溫性能較好，能夠長時間存放。鎳氫電池本課件是可編輯的正常PPT課件（一）HV電池包組成二、典型鎳氫動力電池包結構及特點豐田普銳斯第二代高壓電池包，即HV電池包位于行李艙內后排座位下本課件是可編輯的正常PPT課件（一）HV電池包組成二、典型鎳氫動力電池包結構及特點1、HV鎳氫電池組豐田普銳斯動力電池包中只有一個HV鎳氫電池模組，稱為HV鎳氫電池組。這個電池組是由28個單體電池串聯而成的，所以為1P28S（即1并28串）形式的電池組。28個單體鎳氫電池接線柱保護蓋HV電池負極接線柱HV電池正極接線柱HV鎳氫電池組主要構成：本課件是可編輯的正常PPT課件（一）HV電池包組成二、典型鎳氫動力電池包結構及特點2、HV檢修塞HV電池上的檢修塞位于第19個和第20個單體電池之間。主要用于切斷HV電池內部的高壓電路，且檢修塞內部有主熔絲。電池外殼鎖止器可避免拆卸HV電池前維修技師忘記拆除檢修塞的情況，當鎖止器處于鎖止狀態時，HV電池無法拆卸。具體方法為：找到檢修塞上的兩個凸起，將兩個凸起對準電池外殼鎖止器的鎖止孔，并用力按壓，鎖止器就能被解鎖。本課件是可編輯的正常PPT課件（一）HV電池包組成二、典型鎳氫動力電池包結構及特點3、HV電池管理系統組件HV電池管理系統即為HV電池控制系統，位于HV鎳氫電池組和電池冷卻系統之間。HV電池管理系統相關組件主要構成：HV電池控制單元ECUHV接線盒傳感器本課件是可編輯的正常PPT課件（一）HV電池包組成二、典型鎳氫動力電池包結構及特點4、HV電池冷卻系統HV電池在重復充放電過程中會散發熱量，為了保證其正常工作溫度，專門設置了一套HV電池冷卻系統，采用風冷卻形式。HV電池冷卻鼓風機鼓風機進風口鼓風機出風口HV電池冷卻系統主要構成：排氣通道HV電池冷卻系統工作原理：本課件是可編輯的正常PPT課件（二）HV電池包特點二、典型鎳氫動力電池包結構及特點豐田普銳斯的HV電池包的控制單元ECU位于高壓電池包內部，屬于內置電池控制單元的動力電池系統。這種電池系統的電池包內沒有信息采集器，系統結構相對簡單，布線也相對簡單。但因為控制單元ECU位于高壓電池包內部，所以其維修和更換會相對困難。本課件是可編輯的正常PPT課件（三）HV電池工作過程二、典型鎳氫動力電池包結構及特點1、上下電過程上電過程HV電池在重復充放電過程中會散發熱量，為了保證其正常工作溫度,專門設置了一套HV電池冷卻系統，采用風冷卻形式。本課件是可編輯的正常PPT課件（三）HV電池工作過程二、典型鎳氫動力電池包結構及特點1、上下電過程當車輛熄火、電源開關關閉時，HVECU控制高壓電路中主正繼電器SMR2和主負繼電器SMR3相繼停止工作，高壓電路斷開。下電過程本課件是可編輯的正常PPT課件（三）HV電池工作過程二、典型鎳氫動力電池包結構及特點2、放電過程豐田普銳斯在低速、低載荷情況下，或在急加速、重載、大負荷等情況下，車輛此時處于電機驅動，或發動機和電機共同驅動。HV電池ECU實時監測HV電池狀態和鼓風機工作狀態，并通過分析處理，將高壓直流電傳輸給變頻器(亦稱電機控制器)，變頻器將HV電池的直流電升壓并轉換為交流電給發電機MG1、電動機MG2供電。本課件是可編輯的正常PPT課件（三）HV電池工作過程二、典型鎳氫動力電池包結構及特點3、充電過程豐田普銳斯是非插電式混動汽車，沒有外充電裝置。HV電池ECU基于位于變頻器內的電流傳感器和電壓傳感器檢測的信息計算充電狀態，控制電池進行電能補電。注意：在車輛起動后，發動機會隨時突然帶動發電機MG1運轉發電，此時不能在發動機區域內進行維修作業。本課件是可編輯的正常PPT課件（四）HV電池能量計算二、典型鎳氫動力電池包結構及特點1、HV電池包電量計算動力電池包額定電壓計算公式為：豐田普銳斯HV電池為鎳氫電池，單體電芯的額定電壓為1.2V。HV動力電池包內是由6個電芯串聯組成單體電池，再由28個單體電池串聯組成電池包。所以，HV電池包額定電壓為：本課件是可編輯的正常PPT課件（四）HV電池能量計算二、典型鎳氫動力電池包結構及特點2、HV電池包容量計算動力電池包容量是指電池儲存電量的多少，用A·h來表示。計算公式為:因豐田普銳斯動力電池包內部有28個單體電池，且都是串聯關系，所以電池包內單體電池并聯數為1。本課件是可編輯的正常PPT課件（四）HV電池能量計算二、典型鎳氫動力電池包結構及特點3、HV電池包能量動力電池包能量為動力電池包總電量，指電池儲存的能量的多少，用kW·h來表示。計算公式為：本課件是可編輯的正常PPT課件（一）動力電池包就車檢修三、典型動力電池包檢修1、動力電池基本檢查檢查箱體外檢查防爆閥檢查正負極高壓線束連接情況檢查低壓輸入、輸出插接器箱體固定部位檢查電池冷卻系統檢查總之，基本檢查主要是檢查動力電池外觀是否有破損、各高低壓插接器連接是否可靠、線束是否有破損，若發現有破損或者是異常狀況應立即停止車輛使用，并將車輛移至廠家指定維修站點。本課件是可編輯的正常PPT課件（一）動力電池包就車檢修三、典型動力電池包檢修2、動力電池在線檢測（初步診斷)在汽車起動以后，連接診斷儀讀取動力電池及管理系統的相關數據流，根據數據流分析動力電池及管理系統的工況，主要需要讀取的數據有:動力電池組當前總電壓當前總電流高壓繼電器狀態最低單體電池電壓最高單體電池電壓電池溫度高壓系統高壓互鎖電池絕緣情況本課件是可編輯的正常PPT課件（一）動力電池包就車檢修三、典型動力電池包檢修3、動力電池包相關絕緣檢測動力電池包相關絕緣檢測主要包括動力電池包本身的絕緣和電池包相關高壓線束的絕緣檢測。4、動力電池包相關低壓電氣檢測動力電池包相關的低壓電氣主要是指動力電池包的供電電路、互鎖電路和CAN通信電路。本課件是可編輯的正常PPT課件（一）動力電池包就車檢修三、典型動力電池包檢修5、動力電池包氣密性檢測動力電池包氣密性檢測主要包括動力電池包體氣密性檢測和動力電池包內冷卻管路氣密性檢測。動力電池包體氣密性檢測就車氣密性檢測電池包氣密性檢測動力電池包體氣密性檢測電池冷卻系統管路氣密性檢測動力電池包體氣密性檢測冷卻管路氣密性檢測本課件是可編輯的正常PPT課件（二）電池包解體檢測三、典型動力電池包檢修1、動力電池包基本檢查動力電池包開箱后，進行的基本檢查的內容主要包括以下幾個方面：(1)

檢查密封界面,密封界面應平整，檢測密封組件(如密封圈)有無破損和褶皺，如有需及時更換。(2)

檢查箱體內部潔凈度，如有異物須使用吸塵器清理。(3)

檢查電池箱體上蓋內側是否存在冷凝水，并檢查隔熱毯上部、模組上層、箱體四周是否存在冷凝水，若有應及時處理。(4)

檢查動力電池包內高、低壓線束外觀及連接情況，確認其無干涉磨損，固定可靠。(5)

檢查電池模組端板焊縫，確認其無開裂，如有通知專業人員處理。(6)

檢查電池模組內的加熱膜是否完好、無破損,對于沒有加熱膜的電池包，不檢查這一項。(7)

檢查動力