第三章電動汽車

1、目錄目錄 第第2 2章章 電動汽車動力電池基本知識電動汽車動力電池基本知識 第第3 3章章 鉛酸動力電池及其應用鉛酸動力電池及其應用 第第4 4章章 堿性動力電池及其應用堿性動力電池及其應用 第第5 5章章 鋰離子動力電池及其應用鋰離子動力電池及其應用 第第6 6章章 用于電動汽車的其他動力源用于電動汽車的其他動力源 第第7 7章章 電動汽車電源管理系統(tǒng)電動汽車電源管理系統(tǒng) 第第1 1章章 電動汽車與動力電池發(fā)展歷程電動汽車與動力電池發(fā)展歷程【引入】【引入】v鉛酸電池的發(fā)明距今已有鉛酸電池的發(fā)明距今已有50年，由于其可靠性好年，由于其可靠性好，成本低、瞬間輸出功率大、使用安全、維修方，成本低、

2、瞬間輸出功率大、使用安全、維修方便，在當前所有化學電源中，鉛酸電池的生產(chǎn)規(guī)便，在當前所有化學電源中，鉛酸電池的生產(chǎn)規(guī)模最大，單就起動蓄電池而言，全世界年產(chǎn)量達模最大，單就起動蓄電池而言，全世界年產(chǎn)量達10億只之多，每年生產(chǎn)鉛酸電池消耗的鉛質(zhì)量約億只之多，每年生產(chǎn)鉛酸電池消耗的鉛質(zhì)量約200萬噸，占全年全球鉛總產(chǎn)量的一半以上。作萬噸，占全年全球鉛總產(chǎn)量的一半以上。作為發(fā)展歷史最悠久的動力電池，鉛酸電池技術(shù)成為發(fā)展歷史最悠久的動力電池，鉛酸電池技術(shù)成熟、性能可靠、成本低廉、維護方便，在儲能電熟、性能可靠、成本低廉、維護方便，在儲能電源、起動電源、車載電源等領域仍然應用廣泛。源、起動電源、車載電源等

3、領域仍然應用廣泛。本部分將重點介紹鉛酸電池的基本工作原理、充本部分將重點介紹鉛酸電池的基本工作原理、充放電特性及其影響因素以及板柵合金、電解液、放電特性及其影響因素以及板柵合金、電解液、隔板等內(nèi)部功能部件的結(jié)構(gòu)特點。隔板等內(nèi)部功能部件的結(jié)構(gòu)特點。本章學習目標本章學習目標v1.了解鉛酸蓄電池的特點了解鉛酸蓄電池的特點v2.了解閥控密封鉛酸蓄電池的優(yōu)點了解閥控密封鉛酸蓄電池的優(yōu)點v3.熟悉蓄電池的充、放電的原理及蓄電池的結(jié)構(gòu)熟悉蓄電池的充、放電的原理及蓄電池的結(jié)構(gòu)v4.了解鉛酸蓄電池的性能了解鉛酸蓄電池的性能v5.了解鉛酸蓄電池的應用了解鉛酸蓄電池的應用v6.熟悉鉛酸蓄電池的回收熟悉鉛酸蓄電池的回

4、收第第3 3章章 鉛酸動力電池及其應用鉛酸動力電池及其應用1.1.鉛酸動力電池的儲能原理與結(jié)構(gòu)2.2.鉛酸動力電池的性能及檢測3.3.鉛酸動力電池的應用1.1.鉛酸動力電池的儲能原理與結(jié)構(gòu)鉛酸電池的儲能原理2鉛酸電池的結(jié)構(gòu)3鉛酸蓄電池的類型1鉛酸蓄電池的類型鉛酸蓄電池的類型v根據(jù)鉛酸電池的作用可將其分為三種類型：根據(jù)鉛酸電池的作用可將其分為三種類型：v起動式鉛酸蓄電池（起動式鉛酸蓄電池（Starter batteries)。v牽引式鉛酸蓄電池牽引式鉛酸蓄電池(Traction batteries)。v固定式鉛酸蓄電池固定式鉛酸蓄電池(Stationary batteries)。v起動式鉛酸蓄電

5、池由于不能深度充放電，不能用起動式鉛酸蓄電池由于不能深度充放電，不能用于電動汽車的主電源，一般僅作為低壓輔助電源于電動汽車的主電源，一般僅作為低壓輔助電源使用；使用；v固定式鉛酸蓄電池雖然容量可以做到很大，但是固定式鉛酸蓄電池雖然容量可以做到很大，但是比能量較低，體積和質(zhì)量很大，不適合車用，一比能量較低，體積和質(zhì)量很大，不適合車用，一般僅用于不間斷電源等位置相對固定的場合。般僅用于不間斷電源等位置相對固定的場合。v牽引式鉛酸蓄電池容量相對較大，可深度充放電牽引式鉛酸蓄電池容量相對較大，可深度充放電，比能量較高，可用于電動汽車主動力電源。，比能量較高，可用于電動汽車主動力電源。v隨著鉛酸蓄電池技

6、術(shù)的不斷發(fā)展，目前牽引式鉛隨著鉛酸蓄電池技術(shù)的不斷發(fā)展，目前牽引式鉛酸動力電池已有很多種類型，如開口式鉛酸蓄電酸動力電池已有很多種類型，如開口式鉛酸蓄電池、閥控密封鉛酸蓄電池池、閥控密封鉛酸蓄電池VRLA、膠體蓄電池、膠體蓄電池、雙極性密封鉛酸蓄電池、水平式密封鉛酸蓄電池雙極性密封鉛酸蓄電池、水平式密封鉛酸蓄電池、卷繞式圓柱形鉛酸蓄電池、超級蓄電池等。、卷繞式圓柱形鉛酸蓄電池、超級蓄電池等。v鉛酸蓄電池作為電動汽車的動力源，雖有許多不鉛酸蓄電池作為電動汽車的動力源，雖有許多不足，但由于其技術(shù)成熟，可大電流放電，適用溫足，但由于其技術(shù)成熟，可大電流放電，適用溫度范圍寬和無記憶效應等性能上的優(yōu)點，

7、以及原度范圍寬和無記憶效應等性能上的優(yōu)點，以及原材料的易于獲取和遠低于鎳氫和鋰離子等高能電材料的易于獲取和遠低于鎳氫和鋰離子等高能電池應目前仍然是在電動汽車中切實可行的動力電池應目前仍然是在電動汽車中切實可行的動力電池。電動車輛上應用的鉛酸電池主要是閥控式密池。電動車輛上應用的鉛酸電池主要是閥控式密封鉛酸電池封鉛酸電池(VRLA)。鉛酸電池的儲能原理鉛酸電池的儲能原理v鉛酸電池的放電時的電化學反應被稱為雙硫化反鉛酸電池的放電時的電化學反應被稱為雙硫化反應，正極成流反應為應，正極成流反應為v負極成流反應為負極成流反應為v電池總反應電池總反應2442322PbOHH SOePbSOH O442P

8、bH S OP b S OeH424422220PbSOPbH SOPbSOHv在充電時，鉛酸電池內(nèi)部發(fā)生如下反應在充電時，鉛酸電池內(nèi)部發(fā)生如下反應v正極：正極：v負負極：極：42224222PbSOeH OPbOHH SO221222HOHOe42422PbSOeHPbH SO222HeHv 在充電過程中，可以根據(jù)兩種反應的激烈程度將充電分為三個階段：在充電過程中，可以根據(jù)兩種反應的激烈程度將充電分為三個階段：高效階段、混合階段和氣體析出階段。高效階段、混合階段和氣體析出階段。v 1)高效階段。高效階段。v 高效階段的主要反應是高效階段的主要反應是PbSO4轉(zhuǎn)換成為轉(zhuǎn)換成為Pb和和PbO2，

9、充電接受率約，充電接受率約為為100%。充電接受率是轉(zhuǎn)化為電化學儲備的電能與來自充電機輸。充電接受率是轉(zhuǎn)化為電化學儲備的電能與來自充電機輸出端電能之比。這一階段在電池電壓達到出端電能之比。這一階段在電池電壓達到2.39V單元單元(取決于溫度取決于溫度和充電率和充電率)時結(jié)束。時結(jié)束。v 2)混合階段。混合階段。v 水的電解反應與主反應同時發(fā)生，充電接受率逐漸下降。當電池電壓水的電解反應與主反應同時發(fā)生，充電接受率逐漸下降。當電池電壓和酸液的濃度不再上升時，電池單元被認為是充滿了。和酸液的濃度不再上升時，電池單元被認為是充滿了。v 3)氣體析出階段。氣體析出階段。v 電池已完滿，電池中進行水的電

10、解和自放電反應。由于在密封的閥控電池已完滿，電池中進行水的電解和自放電反應。由于在密封的閥控免維護鉛酸電池中，具有氧循環(huán)的設計，即正極板上析出的氧在負極免維護鉛酸電池中，具有氧循環(huán)的設計，即正極板上析出的氧在負極板上被還原重新生成水而消失，因此析氣量很小，不需要補充水。板上被還原重新生成水而消失，因此析氣量很小，不需要補充水。圖3-1鉛酸電池反應原理鉛酸電池的結(jié)構(gòu)鉛酸電池的結(jié)構(gòu)v正負極板是蓄電池的核心部件，是蓄電池的正負極板是蓄電池的核心部件，是蓄電池的“心心臟臟”，分為正極和負極。正極活性物質(zhì)主要成分，分為正極和負極。正極活性物質(zhì)主要成分為二氧化鉛，負極活性物質(zhì)主要成分為鉛。為二氧化鉛，負極

11、活性物質(zhì)主要成分為鉛。v隔板是由微孔橡膠、玻璃纖維等材料制成的，新隔板是由微孔橡膠、玻璃纖維等材料制成的，新型隔板由聚丙烯、聚乙烯等制成，其主要作用是型隔板由聚丙烯、聚乙烯等制成，其主要作用是：防止正、負極板短路；是電解液中正、負離子：防止正、負極板短路；是電解液中正、負離子順利通過；延緩正、負極板活性物質(zhì)的脫落，防順利通過；延緩正、負極板活性物質(zhì)的脫落，防止正、負極板因振動而損傷。因此要求隔板要孔止正、負極板因振動而損傷。因此要求隔板要孔率高、孔徑小，耐酸，不分泌有害物質(zhì)，在電解率高、孔徑小，耐酸，不分泌有害物質(zhì)，在電解液中電阻小，具有化學穩(wěn)定性。液中電阻小，具有化學穩(wěn)定性。v電解液是蓄電池

12、的重要組成不分，是由濃硫酸和電解液是蓄電池的重要組成不分，是由濃硫酸和凈化水配置而成的，他的作用是闖到電流和參加凈化水配置而成的，他的作用是闖到電流和參加電化學反應。電解液的純度和密度對將電池容量電化學反應。電解液的純度和密度對將電池容量和壽命有重要影響。和壽命有重要影響。v電池殼、蓋是安裝正、負極板和電解液的容器，電池殼、蓋是安裝正、負極板和電解液的容器，應該耐酸、耐熱、耐振。殼體系多采用硬橡膠或應該耐酸、耐熱、耐振。殼體系多采用硬橡膠或聚丙烯塑料材料制成，為整體式結(jié)構(gòu)，底部有凸聚丙烯塑料材料制成，為整體式結(jié)構(gòu)，底部有凸起的肋條以擱置極板組。起的肋條以擱置極板組。v排氣栓一般由塑料材料制成，

13、對電池起密封作用排氣栓一般由塑料材料制成，對電池起密封作用，阻止空氣進入，防止極板氧化。同時可以將充，阻止空氣進入，防止極板氧化。同時可以將充電時電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出電池，避免電池產(chǎn)生電時電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出電池，避免電池產(chǎn)生危險。危險。v除上述部件外，鉛酸電池單體內(nèi)還有鏈條、極柱除上述部件外，鉛酸電池單體內(nèi)還有鏈條、極柱、液面指示器等零部件。、液面指示器等零部件。v為了增加鉛酸電池的容量一般由多塊極板組成為了增加鉛酸電池的容量一般由多塊極板組成極群，即多塊正極板和多塊負極板分別用連接條極群，即多塊正極板和多塊負極板分別用連接條(匯流排匯流排)焊接在一起，共同組成電池焊接在一起，共同組成電池(

14、Battery)。傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車用的。傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車用的12V鉛酸起動電池就是鉛酸起動電池就是6個獨立的鉛酸電池單體組成的。個獨立的鉛酸電池單體組成的。圖3-2閥控密封鉛酸蓄電池構(gòu)造與原理【課堂活動】【課堂活動】閥控密封鉛酸蓄電池的優(yōu)缺點剖析閥控密封鉛酸蓄電池的優(yōu)缺點剖析v活動目的：探索閥控式密封鉛酸電池是否具有無活動目的：探索閥控式密封鉛酸電池是否具有無酸霧逸出、無需定期補水、自放電小、浮充壽命酸霧逸出、無需定期補水、自放電小、浮充壽命長等優(yōu)點，鞏固鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)與原理知識長等優(yōu)點，鞏固鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)與原理知識v所需材料：閥控鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)與原理掛圖、紙所需材料：閥控鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)與原理掛圖

15、、紙筆等筆等v活動方式：小組討論活動方式：小組討論v活動過程：認真分析閥控密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)活動過程：認真分析閥控密封鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)與工作原理，探索閥控密封鉛酸蓄電池的優(yōu)缺點與工作原理，探索閥控密封鉛酸蓄電池的優(yōu)缺點。2.2.鉛酸動力電池的性能及檢測溫度對鉛酸電池性能的影響2放電深度對性能的影響3鉛酸蓄電池的性能1鉛酸蓄電池的性能鉛酸蓄電池的性能v1.充電特性充電特性v恒流限壓法作為鉛酸電池最為常用的充電方法，恒流限壓法作為鉛酸電池最為常用的充電方法，無論是對于鉛酸電池單體還是鉛酸電池構(gòu)成的電無論是對于鉛酸電池單體還是鉛酸電池構(gòu)成的電池組，在工程實踐中應用最多。池組，在工程實踐中應用最多。

16、v圖圖3-3電池組中單電池充電曲線電池組中單電池充電曲線v圖圖3-4電壓變化曲線電壓變化曲線v2.放電特性放電特性v在大部分放電過程中，電池端電壓是穩(wěn)定下降的在大部分放電過程中，電池端電壓是穩(wěn)定下降的v放電末期，電池端電壓急劇下降放電末期，電池端電壓急劇下降，此時應停止放此時應停止放電，否則會造成電池的過度放電。電，否則會造成電池的過度放電。v過放電會致使電池內(nèi)部大量的硫酸鉛被吸附到蓄過放電會致使電池內(nèi)部大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面，造成電池陰極電池的陰極表面，造成電池陰極“硫酸鹽化硫酸鹽化”。v3.自放電性能自放電性能v1)正極自放電正極自放電是由于在放置期間，正正極自放電正極自放電

17、是由于在放置期間，正極活性物質(zhì)發(fā)生分解，形成硫酸鉛并伴隨著氧氣極活性物質(zhì)發(fā)生分解，形成硫酸鉛并伴隨著氧氣析出析出v總反應：總反應：v如果正極板柵中含有銻或銀，如果正極板柵中含有銻或銀，產(chǎn)生產(chǎn)生局部自放電：局部自放電：42442222PbSOHH SOePbSOH O221222H OHOe22442212PbOH SOPbSOH OO+222 24442()52656PbOSbH SOSbSOPbSOH O2244224222PbOAgH SOPbSOH OAg SO十v在電極的上端和下端，以及電極的孔隙和電極的在電極的上端和下端，以及電極的孔隙和電極的表面處酸的濃度不同，因而電極內(nèi)外和上下形

18、成表面處酸的濃度不同，因而電極內(nèi)外和上下形成了濃差電池。處在較稀硫酸區(qū)域的二氧化鉛為負了濃差電池。處在較稀硫酸區(qū)域的二氧化鉛為負極，進行氧化過程而析出氧氣；處在較濃硫酸區(qū)極，進行氧化過程而析出氧氣；處在較濃硫酸區(qū)域的二氧化鉛為正極，進行還原過程，二氧化鉛域的二氧化鉛為正極，進行還原過程，二氧化鉛還原為硫酸鉛。這種濃差電池在充電終了的正極還原為硫酸鉛。這種濃差電池在充電終了的正極和放電終了的正極都可形成，因此都有氧氣析出和放電終了的正極都可形成，因此都有氧氣析出。但是在電解液濃度趨于均勻后，濃差消失，由。但是在電解液濃度趨于均勻后，濃差消失，由此引起的自放電也就停止了。此引起的自放電也就停止了。

19、v可變價態(tài)的鹽類可使正極和負極的自放電連續(xù)進可變價態(tài)的鹽類可使正極和負極的自放電連續(xù)進行行，一定要防止電解液中其他鹽類雜質(zhì)的存在。一定要防止電解液中其他鹽類雜質(zhì)的存在。v2)負極自放電蓄電池在開路狀態(tài)下，鉛的溶解導負極自放電蓄電池在開路狀態(tài)下，鉛的溶解導致容量損失，與鉛溶解的共軛反應通常是溶液中致容量損失，與鉛溶解的共軛反應通常是溶液中H+的還原過程，即的還原過程，即v該過程的速度與硫酸的濃度、儲存溫度、所含雜該過程的速度與硫酸的濃度、儲存溫度、所含雜質(zhì)和膨脹劑的類型有關(guān)。質(zhì)和膨脹劑的類型有關(guān)。v溶解于硫酸中的氧也可以發(fā)生鉛自溶的共軛反應溶解于硫酸中的氧也可以發(fā)生鉛自溶的共軛反應，即，即244

20、2PbH SOPbSOH2244212PbOH SOPbSOH O溫度對鉛酸電池性能的影響溫度對鉛酸電池性能的影響v電池熱效應可以分為兩部分。電池熱效應可以分為兩部分。v焦耳熱焦耳熱：為克服電池極化和歐姆內(nèi)阻而產(chǎn)生的電為克服電池極化和歐姆內(nèi)阻而產(chǎn)生的電壓降，損失的電能將全部轉(zhuǎn)化為熱量。壓降，損失的電能將全部轉(zhuǎn)化為熱量。v反應熱：反應熱：根據(jù)熱力學第二定律的放熱或吸熱。根據(jù)熱力學第二定律的放熱或吸熱。v由于有焦耳熱存在，在放電時電解液溫度并不會由于有焦耳熱存在，在放電時電解液溫度并不會真正降低，并且隨放電過程的進行，電池內(nèi)阻增真正降低，并且隨放電過程的進行，電池內(nèi)阻增加，電池溫度會逐步增加；充電

21、時兩種熱效應疊加，電池溫度會逐步增加；充電時兩種熱效應疊加，電池溫度也會升高。加，電池溫度也會升高。v溫度對蓄電池的容量和電動勢影響很大，電解液溫度對蓄電池的容量和電動勢影響很大，電解液溫度高時擴散速度增加、電阻降低，其電池電動溫度高時擴散速度增加、電阻降低，其電池電動勢也略有增加因此鉛酸電池的容量及活化物質(zhì)勢也略有增加因此鉛酸電池的容量及活化物質(zhì)利用率隨溫度的增加而增加。反之，電解液溫度利用率隨溫度的增加而增加。反之，電解液溫度降低時，其黏度增大，使離子運動受到較大阻力降低時，其黏度增大，使離子運動受到較大阻力，擴散能力降低。在低溫下電解液的電阻也增大，擴散能力降低。在低溫下電解液的電阻也增

22、大，電化學反應的阻力增加，結(jié)果導致蓄電池容量，電化學反應的阻力增加，結(jié)果導致蓄電池容量下降。下降。圖3-6 85Ah鉛酸電池在不同溫度下以0.3放電的放電曲線放電深度對性能的影響放電深度對性能的影響v鉛酸電池在不同放電深度下，電池充電接受能力鉛酸電池在不同放電深度下，電池充電接受能力具有很大的差別。這種差別直接反映為充電過程具有很大的差別。這種差別直接反映為充電過程中恒流充電時間的變化。中恒流充電時間的變化。圖3-7 85Ah鉛酸電池在不同放電深度下電流充電時間曲線v在電池不同的放電深度反映電池使用性能的參數(shù)在電池不同的放電深度反映電池使用性能的參數(shù)主要有電池放電功率和內(nèi)阻兩項，分別代表電池主

23、要有電池放電功率和內(nèi)阻兩項，分別代表電池的輸出能力和自身能量消耗情況。的輸出能力和自身能量消耗情況。圖3-8不同放電深度鉛酸電池性能參數(shù)的變化3.3.鉛酸動力電池的應用鉛酸動力電池應用實例2鉛酸電池的回收3鉛酸電池的應用1鉛酸電池的應用鉛酸電池的應用v鉛酸電池發(fā)明鉛酸電池發(fā)明100多年來，廣泛應用于人類生產(chǎn)多年來，廣泛應用于人類生產(chǎn)和生活的各個方面。作為起動、點火、照明電池和生活的各個方面。作為起動、點火、照明電池，主要用于汽車、摩托車、內(nèi)燃機車和電力機車，主要用于汽車、摩托車、內(nèi)燃機車和電力機車；作為工業(yè)用鉛酸蓄電池，主要用于郵電、通信；作為工業(yè)用鉛酸蓄電池，主要用于郵電、通信、發(fā)電廠和變電

24、所開關(guān)控制設備以及計算機備用、發(fā)電廠和變電所開關(guān)控制設備以及計算機備用電源等；閥控密封式鉛酸蓄電池可用于應急燈、電源等；閥控密封式鉛酸蓄電池可用于應急燈、UPS、電信、廣電、鐵路和航標等；作為動力電、電信、廣電、鐵路和航標等；作為動力電池，主要用于電動汽車、高爾夫車、電動叉車等池，主要用于電動汽車、高爾夫車、電動叉車等。鉛酸動力電池應用實例鉛酸動力電池應用實例v1.電動自行車電動自行車v電動自行車應用電動自行車應用VRLA電池在我國已經(jīng)有十多年電池在我國已經(jīng)有十多年了，電池的制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量都有了巨大的提了，電池的制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量都有了巨大的提高高。表3-5 中國電動自行車產(chǎn)量表3-6 電

25、動自行車電池需求量v2.電動牽引車電動牽引車v電動牽引車是制造工廠、物流中心等搬運產(chǎn)品的電動牽引車是制造工廠、物流中心等搬運產(chǎn)品的常用運輸工具，主要采用富液管式鉛酸蓄電池或常用運輸工具，主要采用富液管式鉛酸蓄電池或膠體膠體VRLA電池作為動力電源，具有無污染、無電池作為動力電源，具有無污染、無噪聲的優(yōu)點，尤其是在需要舉升重物時，鉛酸動噪聲的優(yōu)點，尤其是在需要舉升重物時，鉛酸動力電池還可以起到配重的作用。力電池還可以起到配重的作用。v3.低速純電動車低速純電動車v在二三線城市和農(nóng)村地區(qū)，主要采用閥控密封鉛在二三線城市和農(nóng)村地區(qū)，主要采用閥控密封鉛酸蓄電池為動力電源的低速純電動汽車以其購車酸蓄電池

26、為動力電源的低速純電動汽車以其購車成本和使用成本低、環(huán)保低噪、駕駛技術(shù)要求低成本和使用成本低、環(huán)保低噪、駕駛技術(shù)要求低、安全等優(yōu)點得到人們的歡迎，在我國許多省份、安全等優(yōu)點得到人們的歡迎，在我國許多省份，如山東、廣東、河南等地有許多低速電動車企，如山東、廣東、河南等地有許多低速電動車企業(yè)受益于這種需求快速發(fā)展起來。業(yè)受益于這種需求快速發(fā)展起來。v4.純電動乘用車純電動乘用車v總部設在美國的先進鉛酸電池聯(lián)合會（總部設在美國的先進鉛酸電池聯(lián)合會（AL-ABC）一直致力于鉛酸蓄電池在）一直致力于鉛酸蓄電池在EV和和HEV上的應用上的應用研究，并取得突破性進展。研究，并取得突破性進展。v采用鉛酸動力電

27、池作為電源的純電動乘用車的典采用鉛酸動力電池作為電源的純電動乘用車的典型代表是風靡一時的美國通用汽車公司（型代表是風靡一時的美國通用汽車公司（GM）的純電動汽車的純電動汽車EV-1，該車在，該車在1997年推出，到年推出，到1999年共制造年共制造1117輛。當時的輛。當時的EV-1的時速為的時速為100km/h，一次充電的續(xù)駛里程為，一次充電的續(xù)駛里程為193km，電池重量電池重量500kg，售價為，售價為33995美元。美元。1999年還推出了第二代年還推出了第二代EV-1，但由于種種原因，到，但由于種種原因，到2004年年GM公司終止了公司終止了EV-1計劃。計劃。鉛酸電池的回收鉛酸電池

28、的回收v隨著社會各界對環(huán)境問題的重視，鉛酸電池中的隨著社會各界對環(huán)境問題的重視，鉛酸電池中的硫酸以及鉛、銻、砷、鎳等重金屬會對環(huán)境產(chǎn)生硫酸以及鉛、銻、砷、鎳等重金屬會對環(huán)境產(chǎn)生污染成為限制其發(fā)展和應用的一個重要因素。如污染成為限制其發(fā)展和應用的一個重要因素。如鉛主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和鉛主要作用于神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和肝、腎等器官，能抑制血紅蛋白的合成代謝，還肝、腎等器官，能抑制血紅蛋白的合成代謝，還能直接作用于成熟紅細胞，對嬰、幼兒的毒害很能直接作用于成熟紅細胞，對嬰、幼兒的毒害很大，它將導致兒童身體發(fā)育遲緩，慢性鉛中毒的大，它將導致兒童身體發(fā)育遲緩，慢性鉛中毒的兒童

29、智力低下。兒童智力低下。v在鉛酸電池回收方面已經(jīng)形成了完善的工藝，常在鉛酸電池回收方面已經(jīng)形成了完善的工藝，常用的有火法冶金、濕法冶煉、固相電解還原等方用的有火法冶金、濕法冶煉、固相電解還原等方法。現(xiàn)在在鉛酸電池處理中的核心問題是鉛酸電法?，F(xiàn)在在鉛酸電池處理中的核心問題是鉛酸電池的回收網(wǎng)絡問題，需要建立從用戶到回收廠的池的回收網(wǎng)絡問題，需要建立從用戶到回收廠的物流體系，使散落在用戶的廢舊鉛酸電池回流到物流體系，使散落在用戶的廢舊鉛酸電池回流到回收廠。回收廠。v例如，美國例如，美國East Penn公司投資公司投資8000萬美元建萬美元建立了年處理立了年處理8萬萬t廢舊電池的龐大體系，每天要處廢

30、舊電池的龐大體系，每天要處理將近理將近20個個40t集裝箱內(nèi)裝載的廢舊電池，使之集裝箱內(nèi)裝載的廢舊電池，使之變成合金鉛錠、塑料粒子和純凈的硫酸溶液全變成合金鉛錠、塑料粒子和純凈的硫酸溶液全部可回用到電池中去。該公司廢舊電池的回收處部可回用到電池中去。該公司廢舊電池的回收處理得到了政府的大力支持，政府發(fā)文規(guī)定在出售理得到了政府的大力支持，政府發(fā)文規(guī)定在出售新電池的同時務必回收舊電池，在區(qū)域內(nèi)形成龐新電池的同時務必回收舊電池，在區(qū)域內(nèi)形成龐大的回收網(wǎng)絡，以保證源源不斷的貨源此舉不僅大的回收網(wǎng)絡，以保證源源不斷的貨源此舉不僅變廢為寶、治理環(huán)境，也為公司本身提供了物美變廢為寶、治理環(huán)境，也為公司本身提

31、供了物美價廉的原材料。價廉的原材料?！緦嵱柌僮鳌俊緦嵱柌僮鳌裤U酸電池充放電性能測試鉛酸電池充放電性能測試v 一、實訓目標一、實訓目標v 1.掌握車用電池檢測設備的功能、原理和組成；掌握車用電池檢測設備的功能、原理和組成；v 2.掌握電池充放電性能檢測方法。掌握電池充放電性能檢測方法。v 二、實驗設備二、實驗設備v 1.HT-VCD系列動力電池性能檢測裝置；系列動力電池性能檢測裝置；v 2.單體電池信號采集線纜轉(zhuǎn)接箱；單體電池信號采集線纜轉(zhuǎn)接箱；v 3.車用鉛酸動力電池；車用鉛酸動力電池；v 4.車用鉛酸動力電池管理系統(tǒng)；車用鉛酸動力電池管理系統(tǒng)；v 5.快速充電機；快速充電機；v 6.萬用表、

32、絕緣扳手、絕緣手套等工具及護具若干；萬用表、絕緣扳手、絕緣手套等工具及護具若干；v 7.上位機電腦。上位機電腦。v三、操作步驟及工作要點三、操作步驟及工作要點v1. COM口連接：關(guān)閉計算機和設備電源，通訊口連接：關(guān)閉計算機和設備電源，通訊電纜一端與設備的串行輸出口相連，另一端連接電纜一端與設備的串行輸出口相連，另一端連接一個一個RS232-RS485的轉(zhuǎn)換接口，然后與計算的轉(zhuǎn)換接口，然后與計算機的某個串行通訊口相連，若有不止一臺設備，機的某個串行通訊口相連，若有不止一臺設備，通訊電纜采用并接的方式相連，然后再與計算機通訊電纜采用并接的方式相連，然后再與計算機相連。相連。 v2.網(wǎng)線連接：關(guān)閉

33、計算機和設備電源，用網(wǎng)線將網(wǎng)線連接：關(guān)閉計算機和設備電源，用網(wǎng)線將設備和交換機連接，再接到計算機。設備和交換機連接，再接到計算機。v3.通訊調(diào)試：打開計算機和設備的電源，進入通訊調(diào)試：打開計算機和設備的電源，進入WINDOWS操作系統(tǒng)，按以下步驟操作：操作系統(tǒng)，按以下步驟操作： v（1）單擊）單擊開始開始程序程序HT-VCD，或者直，或者直接在電腦桌面上雙擊控制軟件圖標，進入測控軟接在電腦桌面上雙擊控制軟件圖標，進入測控軟件主界面。件主界面。v（2）初始設置。單擊）初始設置。單擊主要設置主要設置初始設置初始設置通訊設置通訊設置，選擇好與設備連接的通訊端口，選擇好與設備連接的通訊端口或者設置電腦

34、或者設置電腦IP。如果是首次安裝并第一次運行。如果是首次安裝并第一次運行本程序或重新安裝后第一次運行本程序，在操作本程序或重新安裝后第一次運行本程序，在操作設備前必須進行初始設置。如果不是這兩種情況設備前必須進行初始設置。如果不是這兩種情況，可以跳過此步驟。但如果通訊端口改變或者被，可以跳過此步驟。但如果通訊端口改變或者被占用，會提示占用，會提示“通訊端口已被占用，請重新設置通訊端口已被占用，請重新設置”，確定后自動進入初始設置的通訊設置窗口，確定后自動進入初始設置的通訊設置窗口，根據(jù)實際修改通訊端口。根據(jù)實際修改通訊端口。v初始化通訊參數(shù)、設備型號參數(shù)、顏色設置、打初始化通訊參數(shù)、設備型號參

35、數(shù)、顏色設置、打印設置、用戶信息等。印設置、用戶信息等。v（3）單擊）單擊柜號參數(shù)柜號參數(shù)，選擇好柜參數(shù)后，點擊，選擇好柜參數(shù)后，點擊中間的中間的“參數(shù)拷貝參數(shù)拷貝”按鈕把設置拷貝至所有通道按鈕把設置拷貝至所有通道。如果有多于。如果有多于1個相同型號的檢測柜，可以利用個相同型號的檢測柜，可以利用參數(shù)拷貝把柜號參數(shù)拷貝到其它柜號，并點擊參數(shù)拷貝把柜號參數(shù)拷貝到其它柜號，并點擊“現(xiàn)有柜號現(xiàn)有柜號”中相應的列表項，如果型號不同，則中相應的列表項，如果型號不同，則在在“柜號柜號”下拉框中單擊某柜號，選擇設備名稱下拉框中單擊某柜號，選擇設備名稱并按回車鍵。單擊并按回車鍵。單擊 確定確定，再單擊，再單擊確

36、定確定，退出，退出程序使通訊及柜號參數(shù)生效。程序使通訊及柜號參數(shù)生效。v（4）重新打開本程序，）重新打開本程序，主要設置主要設置跟蹤巡檢跟蹤巡檢設置設置，確保正在聯(lián)機的柜號處于被選中狀態(tài)（打，確保正在聯(lián)機的柜號處于被選中狀態(tài)（打），按），按確定確定后，單擊后，單擊控制部分控制部分聯(lián)機聯(lián)機，計算機將讀所有巡檢柜號的工作狀態(tài)，如果某柜計算機將讀所有巡檢柜號的工作狀態(tài)，如果某柜通訊不成功，將提示通訊不成功，將提示“未聯(lián)機未聯(lián)機”，此時需要檢查，此時需要檢查通訊通道，排除存在的問題。網(wǎng)絡模式下，可打通訊通道，排除存在的問題。網(wǎng)絡模式下，可打開電腦開電腦“開始開始”菜單下的菜單下的“運行運行”命令，輸入

37、命令，輸入ping命令，檢測電腦與設備網(wǎng)絡的接通情況，（命令，檢測電腦與設備網(wǎng)絡的接通情況，（例如：例如：ping 192.168.1.1），如果網(wǎng)絡通訊正），如果網(wǎng)絡通訊正常將會看到常將會看到reply from 設備設備IP。 如果一臺電如果一臺電腦帶多臺設備，則必須設置跟蹤柜號和巡檢柜號腦帶多臺設備，則必須設置跟蹤柜號和巡檢柜號。v（5）如果通訊正常，在電池檢測窗口顯示的每）如果通訊正常，在電池檢測窗口顯示的每個通道都是在復位狀態(tài)。個通道都是在復位狀態(tài)。v（6）啟動工作，設定每通道的工作參數(shù)并發(fā)送）啟動工作，設定每通道的工作參數(shù)并發(fā)送到下位機。進入工步設置窗口，如下圖，窗口狀到下位機。進

38、入工步設置窗口，如下圖，窗口狀態(tài)已被鎖定，無法更改，需要點擊左上角的態(tài)已被鎖定，無法更改，需要點擊左上角的 選項選項開鎖，才能對流程進行修改。每臺設備分若干個開鎖，才能對流程進行修改。每臺設備分若干個通道，每通道獨立控制，可以設置完全獨立的工通道，每通道獨立控制，可以設置完全獨立的工作流程和數(shù)據(jù)文件。每種工作狀態(tài)稱為一個作流程和數(shù)據(jù)文件。每種工作狀態(tài)稱為一個“工工步步”。啟動工作后，該通道就會按照工步順序進。啟動工作后，該通道就會按照工步順序進行充放電檢測，直至結(jié)束。行充放電檢測，直至結(jié)束。v可選的工步狀態(tài)包括恒流恒壓充電、恒流充電、可選的工步狀態(tài)包括恒流恒壓充電、恒流充電、擱置、恒流放電、直

39、流內(nèi)阻測試、恒功率充電、擱置、恒流放電、直流內(nèi)阻測試、恒功率充電、恒功率放電、恒阻值放電、脈沖充電、脈沖放電恒功率放電、恒阻值放電、脈沖充電、脈沖放電、脈沖擱置、循環(huán)和結(jié)束。每個工作流程可以設、脈沖擱置、循環(huán)和結(jié)束。每個工作流程可以設置最多置最多64或者或者75個工步。個工步。 在設備工作的時候，在設備工作的時候，也可在不復位的情況下修改工步參數(shù)再次發(fā)送（也可在不復位的情況下修改工步參數(shù)再次發(fā)送（特殊要求的軟件版本除外），以在【歷史記錄】特殊要求的軟件版本除外），以在【歷史記錄】里的【設定值信息】查看發(fā)送過的信息。里的【設定值信息】查看發(fā)送過的信息。v（7）在工作過程中，用戶可對某個通道或者某

40、）在工作過程中，用戶可對某個通道或者某柜設備發(fā)送柜設備發(fā)送“暫停暫?！泵睿瑫和：蟀l(fā)送命令，暫停后發(fā)送“接續(xù)接續(xù)”命令即可接續(xù)暫停前的工作狀態(tài)繼續(xù)工作。命令即可接續(xù)暫停前的工作狀態(tài)繼續(xù)工作。v（8）完成所有的設定工步后，該通道會自動停）完成所有的設定工步后，該通道會自動停止，進入結(jié)束狀態(tài)。也可以通過軟件的止，進入結(jié)束狀態(tài)。也可以通過軟件的“復位復位”功能強制停止某通道或整柜的工作，或者通過功能強制停止某通道或整柜的工作，或者通過“強制跳轉(zhuǎn)工步強制跳轉(zhuǎn)工步”功能使該通道跳轉(zhuǎn)到用戶所選擇功能使該通道跳轉(zhuǎn)到用戶所選擇的工步。的工步。v（9）軟件具有完備的實時監(jiān)控功能，提供了靈）軟件具有完備的實時監(jiān)控

41、功能，提供了靈活快捷的控制方式和直觀清晰的監(jiān)控界面，使用活快捷的控制方式和直觀清晰的監(jiān)控界面，使用戶方便地對設備進行操作。戶方便地對設備進行操作。v 1）實時顯示設備所有）實時顯示設備所有通道的工作狀態(tài)，包括通道的工作狀態(tài)，包括當前工步號、循環(huán)號、當前工步號、循環(huán)號、充放電狀態(tài)、工作時間充放電狀態(tài)、工作時間、設定值信息等。、設定值信息等。 v 2）實時顯示所有通道）實時顯示所有通道的實時電壓、電流、時的實時電壓、電流、時間、容量和充放電曲線間、容量和充放電曲線等并實時記錄。等并實時記錄。 v 3）記錄下位機狀態(tài)日）記錄下位機狀態(tài)日志，如對下位機的復位志，如對下位機的復位、發(fā)送工作、來電接續(xù)、發(fā)

42、送工作、來電接續(xù)運行等信息。運行等信息。v（10）數(shù)據(jù)處理和打印輸出）數(shù)據(jù)處理和打印輸出v軟件的數(shù)據(jù)處理功能包括以下幾點：軟件的數(shù)據(jù)處理功能包括以下幾點： v1）顯示工步列表）顯示工步列表 顯示工步常規(guī)數(shù)據(jù)，包括：時顯示工步常規(guī)數(shù)據(jù)，包括：時間、電流、容量、電量、開路電壓、平均電壓、間、電流、容量、電量、開路電壓、平均電壓、中值電壓、終止電壓、終止電流等，恒流充電的中值電壓、終止電壓、終止電流等，恒流充電的最高電壓，到達最高電壓的時間和容量，充放電最高電壓，到達最高電壓的時間和容量，充放電效率，恒流放電時到達效率，恒流放電時到達5個指定電壓的時間、容個指定電壓的時間、容量、效率，放電效率，損失比，容質(zhì)比等。量、效率，放電效率，損失比，容質(zhì)比等。v雙擊該通道界面后出現(xiàn)曲線界面，可雙擊曲線界雙擊該通道界面后出現(xiàn)曲線界面，可雙擊曲線界面或者點擊曲線界面的【數(shù)據(jù)】按鈕查看數(shù)據(jù)，面或者點擊曲線界面的【數(shù)據(jù)】按鈕查看數(shù)據(jù)，查看每個單體電池的電池值時需按下【分點電壓查看每個單體電池的電池值時需按下【分點電壓】按鈕，單位為】按鈕，單位為mV，如下圖所示，如下圖所示，Cell-V1是是指第指第1個單點電池的電壓值，個單點電池的電壓值，Cell-V2是指第是指第2個個單體電池的電壓值。單體電池的電