新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)檢修 PPT課件 項目一 動力電池的認知任務1 認知新能源汽車動力電池

目錄CONTENTS認知鉛酸動力電池任務2認知鎳氫動力電池任務3項目一

：動力電池的認知認知新能源汽車動力電池任務1

認知鋰離子動力電池任務4認知氫燃料電池與其他類型動力電池任務5認知新能源汽車動力電池一任務描述二任務分析三信息收集四制定方案五任務實施六總結(jié)評價任務描述動力電池作為新能源汽車高壓部件之一，起著整車能量存儲的作用，目前不同品牌或車型在電池的選用上有所不同，主要種類有鉛酸電池、鋰離子電池、鎳氫電池以及氫燃料電池等。本項目主要介紹新能源汽車對動力電池的要求，以及認知各類常用動力電池的類型、特點、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理等。任務分析:1.掌握新能源汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的動力來源和系統(tǒng)組成的區(qū)別。2.了解新能源汽車和動力電池的發(fā)展歷史。3.能說出動力電池的各性能參數(shù)及含義。任務準備：純電動汽車一輛、純電動汽車維修手冊、學習工作頁、微課資源、汽車維修專用工具等。一、新能源汽車的定義與類型1、新能源汽車的類別按享受國家新能源汽車補貼標準進行分類：插電式混合動力汽車是一種配有充電插口和具備車載供電功能的純電能驅(qū)動的電動乘用汽車，也稱之為增程式混合動力汽車。2、新能源汽車的類別按享受國家新能源汽車補貼標準進行分類：純電動汽車是指以車載電池為動力源，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)和國家標準各項要求的乘用車輛。3、新能源汽車的類別按享受國家新能源汽車補貼標準進行分類：燃料電池汽車是一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車。通過氫氣和氧氣的化學作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能動力。二、新能源汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的不同1、動力來源不同內(nèi)燃機汽車：內(nèi)燃機、燃料（汽油、柴油、天然氣等）新能源汽車：電動機（交流變頻電機、永磁同步電機）能源：可充電動力電池，直流逆變技術(shù)）

從外形上看，電動汽車與日常見到的汽車并沒有什么區(qū)別，區(qū)別主要在于動力源及其驅(qū)動系統(tǒng)，即純電動汽車的電動機相當于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，蓄電池相當于原來的油箱。內(nèi)燃機汽車：發(fā)動機控制（各個工況）整車控制技術(shù)（全車各系統(tǒng)綜合控制）新能源汽車：電機控制器（各個驅(qū)動狀態(tài)）整車控制器（全車各系統(tǒng)綜合控制）2、傳動系統(tǒng)不同內(nèi)燃機汽車：離合器（液力變矩器）、變速器、減速器、差速器新能源汽車：差速器3、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不同內(nèi)燃機汽車：液壓助力轉(zhuǎn)向（液壓助力泵由發(fā)動機帶動）、電液轉(zhuǎn)向助力或者電動助力轉(zhuǎn)向。新能源汽車：電動助力轉(zhuǎn)向，12V直流電驅(qū)動助力電機作轉(zhuǎn)向助力，根據(jù)車速來控制驅(qū)動電流大小，從而調(diào)節(jié)助力的大小，實現(xiàn)車速高時助力小，車速低時助力大的要求。動力輸入動力輸出動力輸出5、制動系統(tǒng)不同內(nèi)燃機汽車

ABS系統(tǒng)和制動真空助力系統(tǒng)，真空助力的真空源取自發(fā)動機運行后進氣道內(nèi)真空度。停車后真空助力作用消失。渦輪增壓發(fā)動機、缸內(nèi)直噴發(fā)動機帶真空泵或輔助真空泵。少部分車型帶能量回收系統(tǒng)。純電動汽車ABS系統(tǒng)和制動真空助力系統(tǒng)，真空助力的真空源來自于12V直流電驅(qū)動的真空泵。在停車時真空助力也可起作用。帶能量回收系統(tǒng)。6、空調(diào)系統(tǒng)不同內(nèi)燃機汽車空調(diào)系統(tǒng)：壓縮機由發(fā)動機通過皮帶驅(qū)動制冷；熱風由發(fā)動機冷卻水的熱量在散熱器上散發(fā)，由熱風電機風扇吹到車內(nèi)。新能源汽車新能源汽車空調(diào)壓縮機由高壓直流電驅(qū)動電機，帶動壓縮機制冷；熱風由高壓直流電通過PTC器件發(fā)熱產(chǎn)生熱量，由熱風電機風扇吹到車內(nèi)。6、空調(diào)系統(tǒng)不同內(nèi)燃機汽車空調(diào)系統(tǒng)：壓縮機由發(fā)動機通過皮帶驅(qū)動制冷；熱風由發(fā)動機冷卻水的熱量在散熱器上散發(fā)，由熱風電機風扇吹到車內(nèi)。新能源汽車新能源汽車空調(diào)壓縮機由高壓直流電驅(qū)動電機，帶動壓縮機制冷；熱風由高壓直流電通過PTC器件發(fā)熱產(chǎn)生熱量，由熱風電機風扇吹到車內(nèi)。7、低壓電源不同內(nèi)燃機汽車低壓電源：內(nèi)燃機帶動發(fā)電機發(fā)電，整流后為12V蓄電池充電。內(nèi)燃機啟動前和啟動時由12V蓄電池供電，發(fā)動機運行后，由發(fā)電機和蓄電池同時供電。新能源汽車低壓12V蓄電池在車輛工作時有高壓動力電池通過DC/DC轉(zhuǎn)換成12V后充電。DC/DC于蓄電池同時供！12V直流電。高壓動力電池關(guān)閉后，12V蓄電池維持低壓系統(tǒng)供電。高壓動力電池接入工作后，8、儀表顯示不同內(nèi)燃機汽車儀表顯示：車速、里程、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、機油壓力、燃油量、冷卻水溫、燈光信號、故障信號……新能源汽車儀表顯示：車速、里程、電機轉(zhuǎn)速、電池電量、電池電壓、燈光信號、故障信號……三、電池的發(fā)展歷史

1800年代，亞歷山大·伏特制成了人類歷史上最早的電池，后人稱之為伏特電池。

1830年，威廉姆·斯特金解決了伏特電池的弱電流和極化問題，使電池的使用壽命大大延長。

1836年，約翰·丹尼爾進一步改進了伏特電池，提高了伏特電池的穩(wěn)定性，后人稱之為丹尼爾電池。它是第一個可長時間持續(xù)供電的蓄電池。1859年，法國科學家普蘭特加斯東(PlantGaston)最早發(fā)明的一種能夠產(chǎn)生較大電流的可重復充電的鉛酸電池。

1899年WaldmarJungner發(fā)明了Cd-Ni電池；1901年愛迪生發(fā)明了Fe-Ni電池；

1984年荷蘭的飛利浦（Philips）公司成功研制出LaNi5儲氫合金，并制備出Ni-MH電池。伏特電池的小故事1799年，伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導線中有電流通過。于是，他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片，平疊起來。用手觸摸兩端時，會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功的制成了世界上第一個電池──“伏特電堆”，成為早期電學實驗、電報機的電力來源。伏特（左）向拿破侖（右）展示伏打電堆丹尼爾電池的小故事1836年，英國的丹尼爾對“伏特電堆”進行了改良。他使用稀硫酸作電解液，解決了電池極化問題，制造出第一個不極化，能保持平衡電流的鋅─銅電池，又稱“丹尼爾電池”。普蘭特和他發(fā)明的鉛酸電池四、電動汽車的發(fā)展歷程1895年，由亨利·莫瑞斯（HenryMorris）和皮德·羅·沙龍（PedroSalom）制造的ElectrobatⅡ，安裝了兩臺驅(qū)動電機，能以20mile/h的速度行駛25mile

1899年5月，一個名叫卡米勒·杰納茨(CamilleJenatzy)的比利時人駕駛一輛44kW雙電動機為動力的后輪驅(qū)動的子彈頭型電動汽車，創(chuàng)造了時速68mile(110km)的記錄，并且續(xù)駛里程達到了約290km。這也是世界上第一輛時速超過100公里的汽車。

1900年，BGS公司生產(chǎn)的電動汽車創(chuàng)造了單次充電行駛180mile的最長里程紀錄，電動汽車在出租車領(lǐng)域得到應用。愛迪生的電動汽車1910年的電動汽車廣告五、電池的特性參數(shù)1、電壓參數(shù)（1）電動勢：電動勢是電池在理論上輸出能量大小的度量之一，電池的電動勢是熱力學的兩極平衡電極電位之差。（2）開路電壓：開路電壓是指在開路狀態(tài)下(幾乎沒有電流通過時)，電池兩極之間的電勢差，一般用C開表示。（3）額定電壓：額定電壓也稱公稱電壓或標稱電壓，是指在規(guī)定條件下電池工作的標準電壓。采用額定電壓可以區(qū)分電池的化學體系。（4）工作電壓：工作電壓是指電池接通負載后在放電過程中顯示的電壓，又稱負荷(載)電壓或放電電壓。工作電壓低于開路電壓，當然也必然低于電動勢。2、容量參數(shù)

電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱為電池容量，以符號C表示。其單位常用A·h或mA·h表示（1）理論容量(C0)，即假定活性物質(zhì)全部參加電池的成流反應所能提供的電量。理論容量可根據(jù)活性物質(zhì)的數(shù)量按法拉第定律計算求出。（2）額定容量（C），即按國家或有關(guān)部門規(guī)定的標準，保證電池在一定的放電條件（如溫度、放電率、終止電壓等）下應該放出的最低限度的容量。（3）實際容量（C），在工作中電池實際放出的電量，是放電電流與放電時間的積分，實際放電容量受放電率的影響較大，所以常在字母C的右下角標明放電率，如C20

=50A·h，表明在20小時率下的容量為50A·h。由于電池內(nèi)阻和其他原因，活性物質(zhì)不可能完全被利用，所以實際容量、額定容量總是低于理論容量。（4）剩余容量。剩余容量是指在一定放電倍率下放電后，電池剩余的可用容量。剩余容量的估計和計算受到電池前期放電率、放電時間等因素以及電池老化程度、應用環(huán)境等多種因素影響，所以在準確估算上存在一定的困難。

電流通過電池內(nèi)部時受到阻力，使電池的工作電壓降低，該阻力稱為電池內(nèi)阻，由于電池內(nèi)阻的作用，放電時端電壓低于電動勢和開路電壓，充電時充電端電壓高于電動勢和開路電壓。電池內(nèi)阻是非常重要的參數(shù)，它直接影響電池的工作電壓、工作電流、輸出能量與功率等，實用的化學電源，其內(nèi)阻越小越好。

動力電池工作時常處于大電流、深放電狀態(tài)，內(nèi)阻引起的壓降很大，對整個電路的影響不能忽略。產(chǎn)生結(jié)果:由于內(nèi)阻的存在,當電池放電時,電流經(jīng)過內(nèi)阻要產(chǎn)生熱量,消耗能量電流越大,消耗能量越多,所以內(nèi)阻越小,電池的性能越好,不僅電池的實際工作電壓高,消耗在內(nèi)阻上的能量也少。3、內(nèi)阻參數(shù)

電池荷電狀態(tài)(stateofcharge，SOC)描述了電池的剩余電量，是電池使用過程中的重要參數(shù)，此參數(shù)與電池的充放電歷史和充放電電流大小有關(guān)。荷電狀態(tài)值是個相對量．一般用百分比的方式來表示：5、放電深度放電深度的高低對二次電池的使用壽命有很大的影響，一般情況下，二次電池常用的放電深度越深，其使用壽命就越短，因此在使用中應盡量避免二次電池深度放電。

4、荷電狀態(tài)6、使用壽命

定義:二次電池經(jīng)歷一次完全充放電稱為一個周期或一次循環(huán),電池在反復充放電后,容量會逐漸下降,在一定的放電條件下,電池容量降至80%時,電池所經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)就是循環(huán)壽命。鉛酸蓄電池為300-500次；鋰離子電池可達1000次以上。7、電池組一致性8、電池充電方法制定方案通過剛才的學習