新能源汽车概论 教案 2.1-1 一、动力电池系统

科目新能源汽车概论任课教师授课班级课时2课时授课时间教学方法讲授法章节名称2.1纯电动汽车一、动力电池系统教学目标能够描述动力电池的基本结构组成。能够阐述动力电池的性能指标。能够阐述动力电池系统各组成部件的作用。教学重点和难点重点动力电池的基本结构组成及各组成的作用。难点动力电池的性能指标。教学流程教学过程备注新课引入新能源汽车的蓬勃发展给整个汽车市场带来了新的机遇和挑战，作为一名汽车从业者而言，你对新能源汽车动力电池了解吗？教学内容教学内容教学内容一、动力电池系统动力电池是纯电动汽车的能量来源，主要用来存储和释放电能。它是电动汽车的产业链的核心，其作用相当于传统燃油汽车中的“燃油箱”。主要是由动力电池模组、电池管理系统（BMS）、冷却系统和外壳等组成。1.动力电池的性能指标（1）电压1）标称电压。2）开路电压。3）平均电压。4）负载电压。5）充电截止(终止)电压。6）放电截止(终止)电压（2）容量与比容量1）容量。2）比容量。3）额定容量。4）可用容量。（3）能量1）标称能量。2）能量密度。（4）功率1）功率2）比功率3）功率密度（5）放电1）工况放电2）恒流放电3）恒压放电4）恒功率放电5）倍率放电6）放电深度7）过放电（6）荷电状态（SOC）2.动力电池的结构动力电池作为纯电动汽车的能量来源，主要给驱动电机和其他高压零部件提供电能。其中动力电池主要由单体电芯、电池模组、高压维修开关及其附属部件组成。常见的动力电池的类型有很多种，如锂离子电池、镍氢电池和超级电容器等，现在一般采用锂离子电池，较为常见的锂电池有磷酸铁锂电池、三元锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池等。单体电芯电芯主要由正极、负极、隔膜和电解液组成，它是组成动力电池包的最小单体。基本工作原理是靠锂离子的在正极和负极之间的迁移实现充电和放电。充电过程需要外界能量，通过外界电网电能进行充电，相当于把电网的电能储存在电池中；放电过程将储存的能量释放出来。电池模组电池模组可以理解为电芯经串并联方式组合，加装单体电池监控与管理装置后形成的电芯与pack的中间产品。其结构必须对电芯起到支撑、固定和保护作用。其基本组成包括BMS从板、电池单体、导电连接件、塑料框架、冷却管道、两端的压板以及一套将这些构件组合到一起的紧固件。高压维修开关高压维修开关（MSD）一般位于动力电池总成中间表面位置，打开驾驶室内副仪表手套箱开关，可操作维修开关。它是一种带熔断器的高压连接器,新能源电动车做车辆高压系统检修时,通过拔出MSD将高压系统的电源断开，以确保人车安全。3.冷却系统动力电池组在工作过程中会产生大量的热量，为了保证电池的正常运行，需要通过冷却系统对电池进行散热。冷却系统通常由散热片、冷却液和散热风扇等组成4.外壳外壳是动力电池组的保护壳体，它主要起到保护电池和组织电池组的作用。外壳通常采用金属材料制成，具有良好的强度和耐腐蚀性，能够抵御外部冲击和恶劣环境的侵害。5.电池管理系统BMS电池管理系统BMS能够对动力电池组总电压、总电流、每个测点温度、和电池单体的电压参数进行实时监控，并进行故障诊断、SOC（剩余电量比）计算、短路保护、漏电监测、报警显示、充放电模式选择等。BMS可以将动力电池相关参数上报VCU由V