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電池知識

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新能源動力電池基礎知識介紹

發布日期:2018-10-26 作者:未知 點擊:368

   

前言:新能源汽車的動力電池系統作為新能源汽車的“發動機”,其重要性不言而喻;清清君簡要與大家聊聊其基礎知識。隨著技術發展與突破,如固態電池,燃料電池,無線充電技術及無線BMS等等,及法律法規的引導,越來越多的新技術導入,更值得關注其后續技術發展方向。本文側重在乘用車。

動力電池系統組成部件

  BMS的作用:電池保護和管理的核心部件,在動力電池系統中,它的作用就相當于人的大腦。它不僅要保證電池安全可靠的使用,而且要充分發揮電池的能力和延長使用壽命,作為電池和整車控制器以及駕駛者溝通的橋梁,通過控制接觸器控制動力電池組的充放電,并向VCU上報動力電池系統的基本參數及故障信息。

  BMS的組成: 按性質可分為硬件和軟件,按功能分為數據采集單元和控制單元; BMS的硬件:主板、從板及高壓盒,還包括采集電壓線、電流、溫度等數據的電子器件; BMS的軟件:監測電池的電壓、電流、SOC值、絕緣電阻值、溫度值,通過與 VCU、充電機的通訊,來控制動力電池系統的充、放電。

  動力電池箱:支撐、固定、包圍電池系統的組件,主要包含上蓋和下托盤,還有輔助元器件,如過渡件,護板,螺栓等,動力電池箱有承載 及保護動力電池組及電氣元件的作用。技術要求:電池箱體螺接在車身地板下方,其 防護等級為IP67,螺栓擰緊力矩為80~ 100Nm。

  整車維護時需觀察電池箱體螺栓是否 有松動,電池箱體是否有破損嚴重變形,密封 法蘭是否完整,確保動力電池可以正常工作;外觀要求:電池箱體外表面顏色要求為銀灰或黑色,亞光;電池箱體表面不得有劃痕、尖角、毛刺、焊縫及殘余油跡等外觀缺陷,焊接處必須打磨圓滑。

  輔助元器件,主要包括動力電池系統內部的 電子電器元件,如熔斷器,繼電器,分流器(電流傳感器),接插件,緊急開關,煙霧傳感器等,維修開關以及電子電器元件以外的輔助元器件,如密封條,絕緣 材料等。

動力電池系工作原理

  動力電池模組放置在一個密封并且屏蔽的動力電池箱里面,動力電池系統使用可靠的高低壓接插件與整車 進行連接。系統內的BMS實時采集各電芯的電壓值、各溫度傳感器的溫度值、 電池系統的總電壓值和總電流值,電池系統的絕緣電阻值等數據,并根據BMS 中設定的閥值判定電池系統工作是否正常,并對故障實時監控。

新能源動力電池基礎知識介紹

  動力電池系統三元材料的單體電芯額定電壓3.6V,工作電壓范圍為3.1V— 4.1V; 磷酸鐵鋰的單體電壓3.2V工作電壓范圍為2.7V—3.7V。動力電池系統的絕緣值分為兩個:正極與外殼的絕緣值、負極與外殼的絕 緣值。

  測量方法為:在接觸器斷開條件下,采用絕緣表測量正對地緣阻值及負對地 絕緣阻值。判定標準:正對地緣阻值及負對地絕緣阻值均大于等于500Ω/v為合格,小 于500Ω/v為不合格。

  動力電池系統充電分為快充、慢充和制動能量回收三種方式。

充電時采用慢充(即車載充電)方式為宜。

  電芯的溫度范圍在0℃~55℃之間,才可以充電,當有溫度點高于 55℃或低于0℃時,電池管理系統將自動切斷充電回路,此時將無 法充電。充電前檢測箱體內部溫度,若有低于0℃的溫度點,啟動加熱模式:閉合加熱片,進行加熱內循環,待所有電芯溫度點高于5℃,停止加熱,啟動充電程序,過程中出現加熱片溫度差高于20℃,則間 歇停止加熱,待加熱片溫度差低于15℃,則重啟加熱片。加熱過程中,正常情況下充電樁電流顯示為4A—6A。充電過程中充電樁電流顯示為12A—13A。如果單體壓差大于300mV,則停止充電,報充電故障。

動力電池快充狀態說明

  電芯的溫度范圍在5℃~55℃之間,才可以充電,當有溫度點高于55℃或低于5℃時,電池管理系統將自動切斷充電回路,此時將無 法充電。

  充電前檢測箱體內部溫度,若有低于等于5℃的溫度點,啟動加熱 模式:閉合加熱片,進行加熱內循環,待所有溫度點大于等于5℃, 停止加熱,啟動充電程序,過程中出現加熱片溫度差大于等于25℃, 則間歇停止加熱,待加熱片溫度差小于等于15℃,則重啟加熱片。 如果充電過程中最低溫度低于等于5度,則停止充電模式,也不啟 動加熱模式。 快充中,電流顯示值為:13.2A---46.2A之間,快充充電的電流, 受動力電池內部溫度影響而變化。

動力電池能量回收狀態說明

  可接受最大回饋電壓要求:動力電池可以承受由電機產生的最大365V的感應電動勢;可接受回饋電流SOC范圍要求:動力電池可以接受回饋電流的SOC范圍為[0 ~90];制動能量回收的要求動力電池可以接受表中的脈沖回饋電流和持續時間

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