新能源汽車動力蓄電池及管理技術(shù)1-1-1 儲能電池主要性能指標(biāo)

項目一動力蓄電池的認(rèn)知學(xué)習(xí)情境一

儲能電池主要性能指標(biāo)新能源汽車動力電池及管理技術(shù)NewEnergyVehicleTechnology儲能電池主要性能指標(biāo)任務(wù)一目錄CATALOG學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述獲取信息任務(wù)實施01020304學(xué)習(xí)目標(biāo)01知識目標(biāo)：1.掌握動力蓄電池的定義；2.掌握儲能電池主要性能指標(biāo)及相關(guān)術(shù)語定義；3.掌握單體蓄電池與蓄電池模塊的工作要求。學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)：1.具有絕緣測試儀使用的能力；2.具有接地電阻測試儀使用的能力；3.具有正確規(guī)范連接、使用上位機軟件的能力；4.具有正確規(guī)范使用內(nèi)阻測試儀的能力。學(xué)習(xí)目標(biāo)愛國敬業(yè)誠信創(chuàng)新素質(zhì)目標(biāo)：1.嚴(yán)格執(zhí)行電動汽車動力蓄電池操作規(guī)范，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作態(tài)度；2.尊重他人勞動，不竊取他人成果；3.養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練過程和結(jié)果的習(xí)慣，為下次訓(xùn)練總結(jié)經(jīng)驗；4.培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作精神，養(yǎng)成規(guī)范作業(yè)的良好工作習(xí)慣；5.嚴(yán)格執(zhí)行5S現(xiàn)場管理。弘揚工匠精神打造技能強國學(xué)習(xí)目標(biāo)友善任務(wù)描述02任務(wù)描述小張在一家新能源汽車4S店工作，今天接到了一輛事故車，由于車輛的動力蓄電池單體電池和蓄電池模塊都出現(xiàn)問題需要進行維修、更換。對于這類問題，需要維修人員對儲能電池的基礎(chǔ)知識、工作要求及相關(guān)儀器設(shè)備的使用有全面的認(rèn)識。獲取信息03一、動力蓄電池的定義動力蓄電池、驅(qū)動電機和電控系統(tǒng)俗稱新能源汽車的“三大電”，即三大關(guān)鍵組成部分。其中，動力蓄電池是純電動汽車的“心臟”。動力蓄電池的名稱來源于動力機械應(yīng)用領(lǐng)域，目前習(xí)慣于將用于純電動汽車的電池稱為“動力蓄電池”，因為電池廠家生產(chǎn)的同一類型的電池不僅用于電動汽車，還用于電動自行車、備用電源、儲能電站等。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19596-2004中，動力蓄電池的定義為：為電動汽車動力系統(tǒng)提供能量的蓄電池。獲取信息二、術(shù)語與定義1.端子用于外電路連接電池正、負(fù)極的導(dǎo)電部件。2.內(nèi)阻電池的內(nèi)阻是指蓄電池中電解質(zhì)、正負(fù)極群、隔膜等電阻的總和，單位為毫歐（mΩ）。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻。歐姆內(nèi)阻由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成，極化內(nèi)阻包括電化學(xué)極化與濃差極化引起的電阻。電池內(nèi)阻是一個非常復(fù)雜而又非常重要的特性，影響內(nèi)阻的因素有材料、結(jié)構(gòu)等。3.開路電壓開路電壓是指蓄電池在開路條件下的端電壓，單位為V。獲取信息4.標(biāo)稱電壓標(biāo)稱電壓是指由廠家指定的用以標(biāo)識電池的適宜的電壓近似值。5.負(fù)載電壓蓄電池接上負(fù)載后處于放電狀態(tài)下的端電壓稱為負(fù)載電壓。6.充電截止（終止）電壓蓄電池正常充電時允許達到的最高電壓。7.放電截止（終止）電壓蓄電池正常放電時允許達到的最低電壓。8.額定容量額定容量是指在規(guī)定條件下測得的并由制造商標(biāo)明的電池容量值。容量是電池電性能的重要指標(biāo)，它由電極的活性物質(zhì)決定。額定容量通常用A·h（安時）或mA·h（毫安時）表示（1A·h＝1000mA·h）。獲取信息9.可用容量可用容量是指在規(guī)定條件下，從完全充電的蓄電池中釋放的容量值。電池的可用容量主要取決于以下幾個因素：活性物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量、活性物質(zhì)的利用率。10.額定能量室溫下完全充電的電池以1小時率電流放電，達到放電終止電壓時放出的能量，用Wh來表示。額定能量是衡量動力蓄電池帶動設(shè)備做功的重要指標(biāo)，電池額定容量不能決定做功的多少。11.放電深度放電深度是表示蓄電池放電狀態(tài)的參數(shù)（DOD），等于實際放電容量與可用容量的百分比，單位為％。12.過放電當(dāng)電芯或電池完全放電后繼續(xù)進行放電。13.荷電狀態(tài)荷電狀態(tài)（SOC）也叫剩余電量，表示當(dāng)前蓄電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。14.能量密度能量密度又稱為比能量，是指從蓄電池的單位質(zhì)量或單位體積所獲取的能量，即重量比能量或體積比能量。獲取信息獲取信息15.功率密度功率密度又稱比功率或質(zhì)量比功率，是從蓄電池的單位質(zhì)量或單位體積所獲取的輸出功率，單位為W/kg或W/L。比功率是評價電池是否滿足電動汽車加速和爬坡能力的重要指標(biāo)。16.使用壽命使用壽命是描述動力蓄電池可使用時間的通用術(shù)語，可以表示為工作循環(huán)數(shù)或時間。17.循環(huán)壽命循環(huán)壽命是在指定的充放電終止條件下，以待定的充放電制度進行充放電，動力蓄電池在不能滿足壽命終止標(biāo)準(zhǔn)前所能進行的循環(huán)數(shù)。18.記憶效應(yīng)電池的記憶效應(yīng)是指蓄電池經(jīng)過長期淺充淺放電循環(huán)后，進行深放電時，表現(xiàn)出明顯的容量損失和放電電壓下降，經(jīng)數(shù)次全充/放電循環(huán)后，電池特性即可恢復(fù)的現(xiàn)象。19.電池組的一致性由多個單體蓄電池串聯(lián)、并聯(lián)在一起就組成了蓄電池模塊。蓄電池模塊的整體性能和壽命取決于其中性能較差的一個單體蓄電池，這就要求蓄電池模塊中每個單體蓄電池性能的一致性要高。影響蓄電池模塊一致性的因素除了單體蓄電池本身性能的誤差和原材料質(zhì)量的好壞，最主要的是制造工藝，工藝的改進對提高蓄電池的質(zhì)量非常重要。三、單體蓄電池和電池模塊1.單體蓄電池單體蓄電池是直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本單元裝置，包括電極、隔膜、電解質(zhì)、外殼和端子，并被設(shè)計成可充電。2.蓄電池模塊將一個以上單體蓄電池按照串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式組合，且只有一對正、負(fù)極輸出端子，并作為電源使用的組合體。獲取信息獲取信息三、單體蓄電池和電池模塊3.單體蓄電池和蓄電池模塊的電性能要求（1）單體蓄電池單體蓄電池在良好的光線條件下，用目視法檢查時，外觀不得有變形及裂紋，表面無毛刺、干燥無外傷，無污物，且宜有清晰、正確的標(biāo)志；用電壓表檢測單體蓄電池極性，端子極性標(biāo)識應(yīng)正確、清晰；用量具和衡器測量單體蓄電池的外觀尺寸和質(zhì)量，應(yīng)符合企業(yè)提供的產(chǎn)品技術(shù)條件。（2）蓄電池模塊蓄電池模塊總電壓不低于單體蓄電池電壓的5倍；額定容量不低于20Ah，或者與整車用蓄電池系統(tǒng)額定容量一致。四、常見測試儀1.

絕緣測試儀新能源汽車絕緣檢測中廣泛使用的絕緣檢測儀器為兆歐表，可完成新能源汽車在高壓絕緣測量、充電樁（插座）的搭鐵電阻測量等維護與修理作業(yè)。（1）分類兆歐表是電工常用的一種測量儀表，主要用來檢查電氣設(shè)備、家用電器或電氣線路對地及相間的絕緣電阻，以保證這些設(shè)備、電器和線路工作在正常狀態(tài)，避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故。目前有機械式和電子式兩種，如圖所示。獲取信息獲取信息（2）電子絕緣電阻表電子兆歐表由中大規(guī)模集成電路組成，輸出功率大，短路電流值高，輸出電壓等級多。下面以優(yōu)利德UT511電子絕緣電阻表為例進行介紹。操作面板上有液晶顯示屏、選擇開關(guān)、電源開關(guān)按鈕、絕緣電阻測量按鈕、比較功能按鈕等，如圖1-2所示。圖1-2電子絕緣電阻表獲取信息2.接地電阻測試儀接地電阻測試儀又叫接地電阻表，主要用于測量電氣設(shè)備接地裝置以及避雷裝置的接地電阻，是一種專門的儀表。（1）分類目前有指針式、數(shù)字式和鉗式等三種，如圖1-3所示。圖1-3接地電阻測試儀a）機械式b）數(shù)字式

c）鉗式

獲取信息（2）數(shù)字式接地電阻測試儀數(shù)字式接地電阻表采用智能微控制器芯片控制，利用先進的中大規(guī)模集成電路，應(yīng)用DC/AC變換技術(shù)將三端鈕、四端鈕測量方式合并為一種機型的新型高精度和高可靠性接地電阻測量儀，可用于各種裝置接地電阻值的測量，同時，還可測量土壤電阻率及地電壓。下面以優(yōu)利德UT521接地電阻測試儀為例進行介紹，操作面板上有LED顯示屏、功能選擇開關(guān)、測試端口、TEST鍵、LIGHT/LOAD鍵、HOLD/SAVE鍵等，如圖1-4所示。圖1-4優(yōu)利德數(shù)字式接地電阻測試儀獲取信息3.內(nèi)阻測試儀內(nèi)阻測試儀，又叫內(nèi)阻儀或蓄電池快速容量測試儀，是測量蓄電池健康狀態(tài)、荷電狀態(tài)和連接電阻參數(shù)的測試器。圖1-5內(nèi)阻測試儀任務(wù)實施04任務(wù)實施常見性能測試儀的使用【實訓(xùn)器材】上位機軟件、內(nèi)阻測試儀、動力蓄電池臺架、單體蓄電池、絕緣防護用品用具等；【作業(yè)準(zhǔn)備】1.檢查實訓(xùn)工位；2.內(nèi)阻測試儀、絕緣防護用品用具等物品在工位擺放整齊；3.上位機軟件安裝、軟件診斷盒在工位擺放整齊；4.做好人員防護。任務(wù)實施常見性能測試儀的使用【操作步驟】、上位機軟件的使用1.上位機軟件的連接1）將上位機軟件安裝于電腦，如圖1-6所示；2）將上位機軟件診斷盒一端與動力蓄電池臺架數(shù)據(jù)線相連，一端與電腦USB接口相連，如圖1-7所示；3）啟動動力蓄電池臺架，觀察動力蓄電池臺架各指示燈顯示是否正常，上位機軟件連接接口指示燈是否正常閃爍，如圖1-8所示；圖1-6上位機軟件圖標(biāo)圖1-7連接上位機軟件診斷盒圖1-8上位機軟件連接指示燈4）利用上位機軟件讀取動力蓄電池包數(shù)據(jù)流。單擊“連接”上位機軟件，并“啟動”，可讀取動力蓄電池的“安全警告”提示、SOC、電流、電壓、溫度等信息，打開上位機軟件進入“實時信息”模塊，可以查看當(dāng)前電池組中各單體蓄電池的電壓值，及各個箱體的溫度信息；打開上位機軟件進入“配置”模塊，可讀取和配置系統(tǒng)的各項參數(shù)；打開上位機軟件進入“絕緣監(jiān)測”模塊，可以讀取到絕緣檢測儀狀態(tài)、絕緣電阻、電池電壓的信息，如圖1-9所示。任務(wù)實施常見性能測試儀的使用圖1-9上位機軟件界面任務(wù)實施常見性能測試儀的使用【操作步驟】二、內(nèi)阻測試儀的使用1.電源線、測試線的連接連接內(nèi)阻測試儀電源線和測試線，如圖1-10所示。電源線測試線

圖1-10內(nèi)阻測試儀電源線、測試線連接2.開機連接好內(nèi)阻測試儀測試線，按下內(nèi)阻測試儀電源開關(guān)鍵至綠燈亮起，測試儀可正常工作，如圖1-11所示；任務(wù)實施常見性能測試儀的使用電源鍵圖1-11內(nèi)阻測試儀開機3.參數(shù)設(shè)置按下setup鍵進入?yún)?shù)設(shè)置界面，如1-12所示，可對單體蓄電池的電壓、內(nèi)阻標(biāo)稱值、上下限值進行設(shè)置。任務(wù)實施常見性能測試儀的使用參數(shù)設(shè)置鍵圖1-12內(nèi)阻測試儀參數(shù)設(shè)置面4.校零參數(shù)設(shè)置完成后，對測試儀進行校零，當(dāng)將兩測試表筆頭部相對至完全接觸，在參數(shù)設(shè)置界面按下“清零”鍵進行校零，如圖1-13所示，當(dāng)進度條走到頭時即校零完成。任務(wù)實施常見性能測試儀的使用校零進度條圖1-13內(nèi)阻測試儀校零5.單體蓄電池測試?yán)眯Ａ愫玫膬?nèi)阻測試儀可對單體蓄電池進行電壓和內(nèi)阻的測試，如圖1-14所示。