动力电池组及管理系统

动力电池组及管理系统第1页/共45页一、储能装置类型储能装置包括化学储能和物理储能两种。（1）化学储能目前实车只有镍氢、锂离子两种电池。[技术指导]关于有些新能源汽车书写电池时把很多电池罗列出来，十分不必要，汽车职业教材要根据市场批量生产车型的技术进行展开，不需要过多未来发展的推测，因为这样的推测会造成很多错误。（2）物理储能包括超级电容和飞轮电池两种。3第2页/共45页二、储能装置性能比较超

级

电

铅酸蓄电

镍

镉

电池

池锂离子电

燃

料

电池

池项目镍氢电池容10秒到几分钟充电时间充放电次数4—12

4—10

12—36

3—4

—400—50500000

400—600大于500

1000

大于5000高工作电流记忆效应极高

高无高有中

低很轻微

轻微轻微

有2

5

％（中）自放电（每月）

高0.03％20％（中）5—10％

低质

量

能

量

密

度4—10

305060—80

100—200

大于200（Wh/kg)功率密度（w/kg)安全性大

于1000优大

于1000差基

本

无

基本无污

基本无污35—1000差小于1000大于1000

大于1000一般

良良环境零污染

有污染零污染污染

染染4第3页/共45页三、蓄电池性能指标1．电压(V)（1）电动势（2）开路电压（3）额定电压（4）工作电压(负载电压、放电电压)（5）终止电压电池

铅酸

镍镉

镍氢

锰钴锂

磷酸亚铁锂

钠硫

全钒液流电压

2.1V

1.2V

1.2V

3.7V

3.2V

2.08V

1.4V5第4页/共45页三、蓄电池性能指标2．电池容量(A·h)（1）理论容量（2）实际容量（3）标称容量(公称容量)（4）额定容量（5）充电状态(SOC)6第5页/共45页三、蓄电池的性能指标3．能量(W·h、kw·h)（1）标称能量（2）实际能量（3）比能量(W·h／kg)（4）能量密度(W·h／L)7第6页/共45页三、蓄电池性能指标4．功率(W、kw)（1）比功率(W／kg)（2）功率密度(W／L)8第7页/共45页三、蓄电池性能指标5．电池内阻6．循环次数(次)7．使用年限(年)8．放电速率(放电率)9．自放电率10．成本9第8页/共45页三、电动汽车对蓄电池的基本要求1．比能量2．充电时间短3．连续放电率高，自放电率低4．不需要复杂的运行环境5．安全可靠6．寿命长、免维修、制造成本低10第9页/共45页四、电池在汽车中应用情况1．市场化中低速电动车一般采用的电池类型（1）阀控铅酸（VRLA）（2）镍镉(Ni-Cd)2.市场化电动汽车广泛使用的电池类型（1）镍氢(Ni-MH)（2）锂（Li）（3）锂聚合物(Li-Ion)3．市场化不成熟的车用电池类型（1）镍锌Ni-Zn)（2）锌空气(Zn／Air)（3）铝空气(Al／Air)（4）钠硫(Na／S)（5）钠、氯化镍(Na／NiCl

)211第10页/共45页第二章

储能装置第二节铅酸蓄电池二零一四年元月第11页/共45页一、铅酸蓄电池构造13第12页/共45页二、工作原理阀控铅酸蓄电池(VRLA,

Valve

RegulatedLead

AcidBattery)14第13页/共45页第二章

储能装置第三节

镍氢和镍镉电池二零一四年元月第14页/共45页一、镍氢电池工作原理16第15页/共45页二、镍氢电池典型

应用17第16页/共45页三、镍镉(Ni-Cd)电池1．镍镉电池简介18第17页/共45页19第18页/共45页第二章

储能装置第四节锂离子电池二零一四年元月第19页/共45页一、锂离子电池简介21第20页/共45页二、普通锂离子电池的特点22第21页/共45页三、磷酸铁锂23第22页/共45页四、其他前沿技术1．锂离电池的纳米技术2．充电材料表面处理技术3．锂电池快速充电技术24第23页/共45页第二章

储能装置第五节钠硫电池二零一四年元月第24页/共45页一、钠硫电池简介钠硫电池（Sodium-SulfurBattery）。钠硫电池是美国福特(Ford)公司于1967年首先发明公布的，其比能量高、可大电流、高功率放电。日本东京电力公司(TEPCO)和NGK公司合作开发钠硫电池作为储能电池，其应用目标瞄准电站负荷调平、UPS应急电源及瞬间补偿电源等，并于2002年开始进入商品化实施阶段，截止2007统计，日本年产钠硫电池电池量已超过100MW，同时开始向海外输出。26第25页/共45页二、构造和工作原理27第26页/共45页第二章

储能装置第五节超级电容二零一四年元月第27页/共45页一、超级电容简介超级电容器又叫黄金电容、法拉电容，它通过极化电解质来储能，属于双层电容的一种。由于其储能的过程并不发生化学反应，因此这种储能过程是可逆的，正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容一般使用活性碳电极材料，具有吸附面积大，静电储存多的特点，在新能源汽车中有广泛使用。29第28页/共45页二、超级电容工作原理30第29页/共45页三、超级电容的应用31第30页/共45页第二章

储能装置第六节飞轮电池二零一四年元月第31页/共45页一、飞轮电池简介33第32页/共45页二、基本的工作原理34第33页/共45页三、核心技术1.轴承技术（1）超导磁悬浮轴承(SMB)（2）永磁轴承（3）电磁悬浮轴承(AMB)2.高强纤维复合材料飞轮3.电力电子技术35第34页/共45页二、基本的工作原理36第35页/共45页四、飞轮电池的应用37第36页/共45页第二章

储能装置第七节储能装置的复合结构形式二零一四年元月第37页/共45页1．蓄电池单独作为能源39第38页/共45页2．能量型电池+功率型电池40第39页/共45页3．蓄电池+

氢气燃料电池41第40页/共