鋰電池充放電電路原理

1、課題章節(jié)任務5鋰電池充放電電路原理課型專業(yè)課課時2教具學具 電教設施多媒體教室、資源庫、教 學 目 標知識 教學點1. 知道新能源汽車常用的電池種類；2. 能理解三元鋰電池的充放電工作特性；3. 能夠理解BMS的工作控制過程；4. 能夠理解電池的散熱類型及工作。能力 培養(yǎng)點1. 能夠正確使用鋰電池充放電控制實訓板；2. 能夠通過鋰電池充放電控制實訓板實操掌握其原理；3. 能夠通過實訓使用萬用表測量鋰電池控制電路，正確分析充放電過程。德育 滲透點萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學 重點 難點重點BMS的工作控制原理難點BMS的工作控制原理學法引導講授法、討論法；通過系統(tǒng)介紹引發(fā)學生興趣，

2、給出資料學生獲取信息，然 后應用所獲信息解決問題教學內(nèi)容 更新、補 充、刪節(jié)增加近年來的新知識及新的發(fā)展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學互動設計教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容時間課程介紹：課堂：20% 作業(yè)（課堂筆記）：20%考試：60%了解課程要求，德2分鐘育要求，了解課程學習目標：1. 知道新能源汽車常用的電池種類；2. 能理解三元鋰電池的充放電工作特性；3. 能夠理解BMS勺工作控制過程；定位4.能夠理解電池的散熱類型及工作。明確學習目標，確3分鐘5. 能夠正確使用鋰電池充放電控制實訓板；6. 能夠通過鋰電池充放電控制實訓板實操掌握其原理；7. 能夠通過實訓使用萬用表測量鋰電池控制電路

3、，正確分析充放電過程。學習任務描述：BMS即電池管理系統(tǒng)，是對電池充放電進行管理的系統(tǒng)，負責監(jiān)控電池 的電壓、環(huán)境溫度、充放電電流大小等信息。其功能是防止電池過放過充、 溫度過熱等異常狀況出現(xiàn)，避免電池造成不可逆的損壞，提高了安全性和延 長了使用壽命。本實訓通過搭建電路，模擬電池充電過熱的工作情況，學習充電保護的 原理，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1:新能源汽車常用電池的種類現(xiàn)在新能源車常用的電池種類主要有兩種：鋰電池和鎳氫電池。鋰電池的應用更為廣泛，也更具有實用性。鋰電池根據(jù)材料的不同，又 分為許多種，但目前應用最成熟的主要為三元鋰電池。鋰電池整體優(yōu)點是零 排放、

4、環(huán)境污染小、能耗低、能量密度高和充電快等優(yōu)點。鎳氫電池的全稱是金屬氫化物鎳電池一般應用于混合動力汽車。電池的定學習任務正極米用鎳氫化物，負極米用儲氫合金。目前豐田系的凱美瑞雙擎、卡羅拉/結合教材及教師展雷凌雙擎使用的動力電池，就是這種鎳氫電池。示的資料理解新能 源汽車電池類型及10分鐘知識鏈接2:三元鋰電池的認知鋰離子電池的主要結構包括：正極、負極、電解液和隔膜。正極材料包 含鎳、鈷、錳三種金屬材料，三元鋰電池也因此而得名。負極使用導電性好 的石墨，電解液為六氟磷酸鋰。隔膜的作用是隔絕電子通過但能讓離子透過，迫使電子必須經(jīng)外電路移 動，而離子則可以通過電解液移動，保證外電路有電流通過。特點知識

5、鏈接3:鋰電池充放電的原理充電的過程中，正極上生成鋰離子，在電解液內(nèi)穿過隔膜運動到負極。而負極的碳有很多微孔，可以把鋰離子嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子 越多，充電量就越高。同樣，電池放電的過程中，鋰離子脫離負極碳層，在電解液內(nèi)穿過隔膜運動 到正極。而電子則通過外電路流動，形成電流?；卣龢O的鋰離子越多，放電 量越咼。知識鏈接4: BMS勺功能BMS（ BATTERY MANAGEMENT SYS）E也就是電池管理系統(tǒng)，如圖3-5-4所示。其主要作用是通過電池內(nèi)部安裝的溫度傳感器和電流傳感器，對電池 的溫度進行實時檢測，監(jiān)控動力電池充放電過程的電流大小等信息。簡而言 之，BMS就是汽車動力電池

6、的管理者。知識鏈接5:新能源汽車電池溫度的監(jiān)控管理新能源汽車動力電池內(nèi)部的溫度變化會直接影響到電池自身性能，以及會影響電池充放電能力，情況嚴重甚至還會造成電池起火引發(fā)事故。一般在 新能源汽車電池箱內(nèi)每六個單體電池區(qū)域就會安裝一個溫度傳感器，用來檢 測電池的溫度是否有過高的現(xiàn)象發(fā)生。溫度傳感器里面有熱敏電阻（NTC,如果電池的溫度較低，熱敏電阻阻值會越大。電池溫度越高，熱敏電阻阻值會越小。只要汽車的電源接通的情 況下，電池的溫度信息會一直受到監(jiān)測，讓電池達到最好的工作狀態(tài)。 知識鏈接6:新能源汽車電池的冷卻方式新能源汽車的動力電池冷卻系統(tǒng)有兩種主要的形式：風冷和液冷。風冷BMS控制單元監(jiān)測動力電

7、池的溫度，當溫度過高時，通過控制電池箱內(nèi) 的鼓風機來給動力電池降溫。為了對電池更好的進行恒溫控制，在鼓風機的 進氣口安裝進氣溫度傳感器，為BMS控制單元提供的必要的反饋信息。信息經(jīng)過處理后控制冷卻風扇是否繼續(xù)運行，防止電池溫度過低。液冷，散熱系統(tǒng)利用冷卻水泵使散熱管中的冷卻液循環(huán)并進行散熱，吸 收的熱量通過散熱器排到動力電池的外界環(huán)境。技能訓練：一、技能訓練項目本次的實訓項目鋰電池充放電電路原理的實訓二、實訓組織1、6-7人一組2、實習、學習指導（教師分工）結合動畫演示講解通過PPT講解結合PPT講解5分鐘5分鐘5分鐘教師負責實訓室進行操作示范，指導完成相關學習任務三、使用設備電池溫度控制原理教學實訓板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、直流電壓表實訓 板、連接導線等四、實施步驟實訓一：鋰電池充放電電路原理實訓1、實訓積木板的認知2、實訓設備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證（1）檢測單體電池好壞情況。（2）探究充電保護工作的條件。五、安全和紀律要求1、穿好工作服、講究儀容儀表2、服從安排，遵守紀律，講究秩序3、不允許擅自亂動設備知識考察：談談你對電池充放電控制原理的理解？課堂練習與講