汽车电器与电子控制技术 课件 第10章 电动汽车动力蓄电池系统

电动汽车动力蓄电池系统第10章本章内容架构教学目标要求、重点与难点1.动力蓄电池及其分类

10.1动力蓄电池结构与原理2.BEV常见电池的结构（视频）与工作原理（1）铅酸电池（2）锂离子电池

锂离子电池-结构

锂离子电池-工作原理

锂电池-特点

1）高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；2）使用寿命长，可达到6年以上，有可以使用10000次的记录；3）额定电压高（单体工作电压为3.7V或3.2V）；4）高功率，可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；5）自放电率很低，1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；6）高低温适应性强，可以在-45℃--60℃环境下使用；7）绿色环保，无铅、汞、镉等有毒有害物质。8）价格昂贵，安全性较差，高低温使用危险大。需保护线路，防止电池被过充过放电。（3）镍镉电池(Ni-Cd)镍镉电池循环寿命比铅酸电池长得多，经济耐用，内阻小，可快速充电，可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，不会出现电解液泄漏现象，无须补充电解液。但镍镉电池会造成镉污染，还有记忆效应，目前已较少使用。（4）镍氢电池(Ni-MH)镍氢电池工作原理燃料电池10.2电动汽车充电系统比亚迪e6电动汽车电池组比亚迪e6电池组技术参数10.1.3BEV充电装置

1.车载充电机车载充电机采用高频开关电源技术,其具备提供直流电源、保护以及通信的功能。提供直流电源是指将外部提供的220V交流电,通过整流、升压转换成动力蓄电池充电所需的稳定的高压直流电,为动力蓄电池充电,保证车辆正常行驶。2.DC/DC变换器DC/DC变换器(图10-9)能够实现直流到直流的电量变换,有升压、降压、双向降-升图10-9

DC/DC变换器三种形式,是实现电气系统电能变换、传输和电气拖动的重要电气设备。其主要由主电路、控制电路、驱动及保护电路组成。电动汽车充电系统工作原理10.3动力蓄电池系统常见故障本章小结1.动力蓄电池是为电动汽车提供能量的蓄电池,其基本结构原理与普通蓄电池类似,但其性能远远优于普通蓄电池,特别是其比能量和使用寿命都大大高于普通蓄电池。电动汽车的动力蓄电池主要有锂离子电池、镍氢电池和燃料电池等。2.锂离子电池是利用锂离子作为导电离子,在阳极和阴极之间移动,通过化学能和电能互相转化实现充放电的电池。由正极、负极和电解质组成,正极材料由碳材料构成,商业上使用得最多的是石墨;负极一般是层状氧化物(如钴酸锂)、聚阴离子(如磷酸铁锂)、尖晶石(如锰酸锂)和三元锂材料(钴镍锰酸锂或钴镍铝酸锂正极材料)。3.燃料电池是一种可将化学能直接转换为电能的能量转换装置。以质子交换膜燃料电池为例,单体燃料电池主要由电解质膜、燃料电极、空气电极和隔板等组成。燃料电池的发电过程只产生水,没有任何污染物。因此,氢燃料电池被认为是电动汽车最理想的动力电源。但是由于技术难度大,价格昂贵,目前正处于深入研发过程。4.动力蓄电池充电系统的基本组成包括交流充电口、直流充电口、车载充电机、电池管理系统、充电枪、充电插座、动力蓄电池包等。5.直流充电系统为快充模式。其通过直流充电机,经过高压配电盒配送给电动汽车动力蓄电池充电。这种模式的优点是充电的速度快,但充电电流比较大,因此对电动汽车的电池寿命影响也比较大。6.交流充电系统为慢充模式。交流充电与直流充电相比,单相交流电通