动力电池及管理课件.ppt
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1、.,1,动力电池及管理系统,.,2,1,2,3,认知单体电池和动力电池,动力电池包拆卸高压安全与防护,动力电池系统内部结构认知电池管理系统功能,.,3,4,电池模组更换,5,6,电池管理系统主控单元更换SOC标定,绝缘检测接触器检测,.,4,7,9,电池热管理系统拆卸鼓风机 更换制冷剂、冷却液更换,电池管理系统低压电气系统故障诊断,8,电池充电电池充电系统故障诊断,.,5,新能源汽车对动力电池要求,动力电池种类及主要参数,电池管理系统功能,内 容,.,6,动力电池及管理系统,电机及控制技术,整车控制技术,国家新能源汽车技术路线:三纵三横,.,7,人们关注的问题,1.11.,1.新能源汽车的安全
2、性2.续航里程3.充电时间4.成本、价格,.,8,.,9,1,电动汽车对动力电池的要求,动力电池的应用要求&常用动力电池参数对比&动力电池成组,.,10,01,百公里能耗:1030度电HEV:12度PHEV:630度BEV:3050度质量、体积(100WH/kg)耐力,输出功率大,02,寿命长,03,04,安全性好,05,工作温度适应性强,06,可回收性好,07,动力电池的应用要求,驱动电机,动力要求质量功率(140W/kg),充放电性能(深充深放)充电时间(快充、慢充)循环寿命(放电深度)电池保修,决定能否市场化35元/WH,电解质不腐蚀接线柱自燃、爆炸碰撞时应不会对乘员伤害,环境温度:-1
3、550电池电化学反应的热量,容量衰减到80%,寿命终结,.,11,常用动力电池参数对比,化学电池、物理电池、生物电池镍氢电池、锂离子电池、燃料电池、锌空气电池、超级电容、超高速飞轮,.,12,常用锂离子动力电池对比,.,13,动力电池成组(PACK),电芯 模组 电池组电池包,电 芯,模 组,电池组,电池包,.,14,动力电池成组(PACK)EV200,.,15,动力电池成组(PACK)EV200,.,16,动力电池成组(PACK)e5,.,17,动力电池成组(PACK),.,18,算一算,测一测,1.单体电池容量为: AH2. 单体电池电压为: V 3.总电量为: Kwh4.比能量为: Kw
4、h/kg5.百公里能耗: Kwh以1.2元/度折算,百公里使用成本: 元,1. 你所测得三个单体电池平均电压为: V 2.初步判定该锂离子电池正极材料为: 。3.台架单体电池间的连接关系为: 。,总电量=总安时数*电压总容量=单体电池容量*并联数总电压=单体电池电压*串联数,.,19,2,电池管理系统(BMS),.,20,动力电池包组成,电池模组、维修开关、BMS主控模块、BMS从控模块、信号采集线束、接触器、预充电阻、温度传感器、电流传感器,.,21,动力电池包组成,.,22,BMS功能,电池管理系统功能,电池数据采集电池状态估算安全保护能量管理(充放电控制、均衡)电池热管理功能信息管理继电
5、器控制,提高动力电池使用效率,增加续航里程,延长使用寿命,降低运行成本、提高电池组及动力系统可靠性,从而有效提升电动汽车整车品质。,.,23,电池管理系统功能,.,24,北汽EV200 BMS系统架构,.,25,1.数据采集功能,1)检测单体电池电压(e5 13个分控模块)每个单体电池运行状态、根据电压差判断差异性、累积获取总电压(e5 192个,EV200 91个)2)电池包总电压(主控模块)SOC计算参考、监测接触器状态3)温度测量(分控模块)环境温度、电池箱温度(正面居中),e5共48个4)电流监测(主控模块)1个(动力电池正、动力电池负):霍尔传感器5)绝缘检测(主控模块)6)高压互锁
6、(主控模块)在高压电缆连接插头处设计互锁开关保证在高压上电前系统的完整性、运行过程中断开启动安全保护,防止带电插拔对高压部件的拉弧损坏,.,26,2.电池状态估算(主控模块),1.SOC(State of Charge)剩余电量/额定容量的百分比仪表显示SOC和续航里程(基于温度、电压、电流计算)安培时间积分法、开路电压法、负载电压法、卡尔曼滤波法、模糊推理、神经网络2.SOH(State of Health)EV:深充深放,测量容量/额定容量的百分比;电池循环次数n=f(T,I,SOC)HEV:电池内阻卡尔曼滤波法、模糊推理、神经网络,由于电池不一致性、放电电流、温度、传感器精度、历史状态不
7、确定性、算法精度、SOC评估精度困难,.,27,3.安全保护,1.过流保护(主控模块)充放电过程,工作电流超过安全值启动保护措施(充电0.5C?e5快充125A,慢充40A,直流快充15min 80%,慢充12h;北汽EV200 30min 50%,慢充612min)1C持续放电,OK3C放电1min,启动保护;(宝马i3 4.3C)2.过压和欠压保护(影响电池寿命)如磷酸铁锂设定充电(3.65V)、放电(2.7V)截止保护电压,分级报警,甚至切断电流回路。压差报警(30mV)3.过温保护(电池寿命、燃烧、爆炸)温度超过一定值,仪表报警甚至启动保护措施。如众泰E200,65/50两个报警阈值。
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