車用磷酸鐵鋰電池組系統(tǒng).

1、電動汽車的概述Sino toly車用磷酸鐵鋰電池組系統(tǒng)的構(gòu)成及使用中聚電池研究院 劉風磊2012-09-05Sino olym 案電動汽車的概述Sino olym 案電動汽車的概述電動汽車的概述電動汽車是與燃油汽車相對應(yīng)的，1881年就出現(xiàn)了電動 汽車。在201比紀20年代達到了帰盛時期，然而在燃汕汽車出 現(xiàn)后電動汽車無論在整車質(zhì)量、動力性能、行駛里程、機動 性和靈活性方面愈來愈落后于燃油汽車。在全球溫室效應(yīng)與能源問題逐漸受到各國政府的重視下, 主要國家之污染法規(guī)漸趨嚴格，因此對低污染車輛之需求勢 必增加。隨著各種高性能蓄電池和高效率電機不斷地出項， 使人們把FI光又轉(zhuǎn)向了零污染或超低污染排放

2、的電動汽車。 從20世紀70年代起，新一代電動汽車脫穎而Ili，III現(xiàn)了齊種 高性能的電動汽車。電動汽車是至少以一種動力源為車載電源，全部或部分 由電機驅(qū)動，符合道路交通安全法規(guī)的汽車。它因車載動力 系統(tǒng)不同町分為三類：以車載燃料電池為動力的燃料電池電 動汽車(Fuel Cell Electric VehicleFCEV)；以車載蓄電池為 動力的蓄電池電動汽車(Electric VehicleEV ),亦稱Z為純 電動汽車；以車載多能源為動力的混合動力電動汽車Sinooly Lp 衆(zhòng)(Hybrid Electric Vehicle-HEV)，其動力來自2 個或2 個以上 能源，如蓄電池，超級

3、電容，內(nèi)燃機等電動汽車的優(yōu)點隨著能源危機和環(huán)境污染的全球兩大突出問題日益嚴重， 特別是隨電動汽車自身難點不斷解決，使電動汽車具有更多突 出特點。(1) 行駛過程中不排放污染大氣的有害氣體對環(huán)境無污染(2) 節(jié)能及能源多樣化，由于電力可以從多種一次能源獲得, 如煤、核能、水力、風力、光、熱等，解除人們對石油資源日 見枯竭的擔心(3) 結(jié)構(gòu)簡單和維護使用方便，電動汽車自動擋的擋位一般 只有停止、前進、后退三個，操控性比普通汽車還要好，運轉(zhuǎn) 傳動部件相較對少，無需更換機油、油泵、消聲裝置等，也無 需添加冷卻水電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充 電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利丿IJ,大大提

4、高其經(jīng)濟效益Sino olym 案電動汽車的缺點雖然電動汽車有很多優(yōu)點，但是目前還有一些缺點制約 著電動汽車的發(fā)展(1) 續(xù)航力不足，每次充電后行駛距離約150公里，是汽油 車的1/3(2) 電池壽命的效益比太差，目前電池價格還比較高，故購 買價格較貴(3) 存在安全性問題，頻發(fā)的電動汽車事故讓人非常害怕(4) 充電問題，無法快速充電，每次充電時間從1. 5小時-8小時，使川非常不方便Sino> oly 5 案電動汽車實例:安凱純電動大巴車(538V 500Ah )Sino> oly 5 案電動汽午實例:JAC純電動轎車(304V 50Ah)Sino oly 5 案17 )/ 17

5、 71 2 3 4 5 z(x /f z( /k z(純電動汽乍組成純電動汽乍是一種最好的零污染的車輛，它有極低的噪 聲和振動，操作性能好等特點，是當前開發(fā)和研制取代燃油 汽車的首選車型。純電動汽車的基本組成部分：電池組（車載電源）騾動電動機和騾動系統(tǒng)控制技術(shù)車身及底盤安全保護系統(tǒng)Sino oly 5 案純電動汽車組成Sinooly 5 案Sinooly 5 案Sinooly 5 案純電動人巴示意圖電池組組成 關(guān)鍵部件：電芯管理系統(tǒng)（BMS）電池箱充電機輔助部件：接插件、環(huán)氧板、電池箱串聯(lián)線、加熱系統(tǒng)、散熱系 統(tǒng)、警示標簽、螺釘、螺母等Sinooly 5 案純電動汽車組成充電機PU兒統(tǒng)計fiU

6、li 衣打卬(AN 乂(AN11冊怏塊RS232電漩檢W1AN總役2測模塊N卜電沆億憾器tiiiuifri電浪彳介二電池SNrty 設(shè)sit iti邛4較位R4：納忡制罰電池俎+電池組系統(tǒng)組成示意圖電池組關(guān)鍵部件-電芯Sinowoly 5案Sino olyLp 案Sino olyLp 案單體電芯規(guī)格：IFP18651640 3. 2V10A11電池模塊：由單體電芯按照一定的規(guī)則或要求并聯(lián)組合而 成，通常為3. 2VxxxAho合肥公交：3. 2V500A11 （單體電芯48并組成）同悅轎車：3. 2V50Ah （單體電芯5并組成）電池組：由電池模塊按照一定的規(guī)則或耍求串聯(lián)組合而成， 通常為xx

7、xVxxxAh,并配備一定數(shù)量的育理系統(tǒng)和電池箱， 以滿足使用的要求。合肥公交：538V500A11（電池模塊168串組成，共計13個電池箱，管理系統(tǒng)為1主13從）同悅轎車：304V50A11（電池模塊95串組成，共計2個電池箱，管理系統(tǒng)為1主2從）電池組關(guān)鍵部件-電芯電芯篩選電芯組裝模塊吹膜組裝完成模塊裝箱電池組關(guān)鍵部件電芯模塊焊接Sino olyLp 案電芯組裝過程電芯存在的問題：電芯脹氣電芯脹氣在外觀上直接體現(xiàn)為體積增人，側(cè)面鼓包等現(xiàn)象。 在性能上直接體現(xiàn)為內(nèi)阻增大，容量減少等。電芯漏液電芯漏液在外觀上直接體現(xiàn)為電芯表面有液體流出或電芯 外殼上有被腐蝕過痕跡。在性能上直接體現(xiàn)為內(nèi)阻增人，

8、容量減少或為0,電壓偏 低或為0電壓。Sino olyLp 案電池組關(guān)鍵部件電芯電芯存在的問題(續(xù))：電芯自放率過高電芯自放率過高在外觀上無法體現(xiàn)，需借助容量測試儀、 力用表等工具進行測試。在電池組中如果某一單體電芯自放率 過高在儲存一段時間后將導致該電池組容量不能完全發(fā)揮，在 放點結(jié)束后該電芯電壓明顯低于其他電芯電壓。電芯內(nèi)阻過大電池組中某一電芯內(nèi)阻過人會導致電池組容量不能完全 發(fā)揮，循環(huán)容量衰減快等現(xiàn)象。電池組關(guān)鍵部件管理系統(tǒng)(BMS)Sino oly 5案Sinoroly 5 案Sinoroly 5 案按功能分類：保護板和管理系統(tǒng)保護板簡介保護板通常用于72V以下電池系統(tǒng)，其功能簡單，穩(wěn)

9、定 可靠，造價低廉，可滿足電池組基本用途要求。其功能主要 有：過充保護；過放保護；過流保護；短路保護等；保護板主要用途：電動工具電池組；電動自行車電池組； 電動摩托車電池組； 航模、小型備川電源等。電池組關(guān)鍵部件管理系統(tǒng)(BMS)管理系統(tǒng)簡介管理系統(tǒng)通常用于72V以上電池系統(tǒng)，其功能復(fù)雜，成 本較高，可滿足電池組較高用途要求。其功能主要有：單體電壓檢測；溫度檢測;電流檢測；SOC計算;溫度檢測；絕緣檢測 電池組故障狀態(tài)診斷，可以通過通信系統(tǒng)把電池組信息實時傳給整乍控制器來控制整乍運行狀態(tài)等。電池組關(guān)鍵部件管理系統(tǒng)(BMS)Sinooly 5 案實例：JAC純電動轎車管理系統(tǒng)功能及技術(shù)參數(shù)要求管

10、理系統(tǒng)主耍用途: 電動汽車電池組； 儲能電站電池組等。電池組關(guān)鍵部件管理系統(tǒng)（BMS）實例：JAC純電動轎車管理系統(tǒng)功能及技術(shù)參數(shù)要求(1)單休電池電用的檢測(2)電池溫度的檢測(3)電池組工作電流的檢測(4)絕緣檢測(5)熱管理(6)電池組SOC的估算(7)電池故障分析與在線報警(8)與車載設(shè)備通信電池管理系統(tǒng)功能（9）單體電池均衡功能（此功能不需要）（10）接觸器控制（11）充電管理電池組關(guān)鍵部件管理系統(tǒng)（BMS）控制策略Sino oly 5 案（12）故障數(shù)據(jù)記錄（1）絕緣失效保護BMS檢測到絕緣電阻大于100Q/V且小于500Q/V, BMS報 警；當檢測到絕緣電阻小于100Q/V,

11、3S內(nèi)控制關(guān)斷電機或者 控制切斷車載充電器，延時lOOius然后切斷相應(yīng)高壓回路接 觸器?。?）單體欠壓保護當電池組單體電壓值低于2. 5V以下，BMS報警；當單體 電壓低于2.0V后，BMS報警，3S內(nèi)控制關(guān)斷電機，延時100ms, 切斷所有高壓接觸器！Sinoroly 5 案電池組關(guān)鍵部件管理系統(tǒng)(BMS)(3) 單體過壓保護當電池組單體電圧值上升到3. 65V, BMS報警，以1A為 步長降電流到3A時，控制關(guān)斷車載充電器，當單體電壓上升 到3. 8V,切斷充電高壓接觸器！(4) 電池組欠壓保護當電池組電壓值降到237V, BMS報警，當電池組電壓降 到218V, BMS報警，3S內(nèi)關(guān)斷

12、電機，延時100ms,切斷所有高 壓接觸器！(5) 電池組過壓保護當電池組電圧值上升到332V, BMS報警，當電池組電壓 上升到342V時，立即切斷所有高壓接觸器！電池組關(guān)鍵部件-管理系統(tǒng)(BMS)Sinooly 5案(6) 電池組低溫保護當電池組某點溫度低-10°C, BMS報警；當溫度低于- 20C時，3S內(nèi)控制關(guān)斷電機或者控制切斷車載充電器，延時 lOOius然后切斷相應(yīng)高壓回路接觸器！(7) 電池組高溫保護當電池組某點溫度高于50°C, BMS報警，當溫度高于 55C, 3S內(nèi)控制關(guān)斷電機或者控制切斷車載充電器，延時 lOOius然后切斷相應(yīng)高壓回路接觸器！(8)

13、 放電過流保護當電池組放電電流超過200A, BMS報警，當電流超過 280A, 3S內(nèi)控制關(guān)斷電機或者控制切斷車載充電器，延時 lOOius然后切斷相應(yīng)高壓回路接他器！(9) 充電過流保護當電池組充電電流超過8A, BMS報警，當電流超過10A, 切斷充電高壓繼電器！Sino oly Lp?g電池系統(tǒng)內(nèi)電池箱的設(shè)計主耍依據(jù)車身空間大小進行設(shè) 計，在保證電池組總?cè)萘亢涂傠妷簼M足耍求的情況下對電池箱進行合理設(shè)計，分解。 電池箱設(shè)計要點：（1）結(jié)構(gòu)安全可靠（2）箱體水塵防護能力（3）熱管理的處理（4）絕緣的防護J AC純電動轎車電池組山兩個 電池箱串聯(lián)組成Sinovoly 5 案電池組關(guān)鍵部件充電機 電動汽車川電池纟F1充電機按川途可分為：車載充電機；地面充電機；（充電樁也屬于地面充電機）車載充電機簡介車載充電機為保證尺寸、質(zhì)量較小，