电动汽车电气设备构造与检修61课件

授课教师：XXX授课日期：xxxx年xx月xx日电动汽车电气设备构造与检修

新能源电动汽车的认识项目一

电动汽车高压电系统防护项目二

电动汽车动力电池系统项目三

电动汽车驱动电机系统项目四

电动汽车整车控制器项目五电动汽车充电系统项目六

电动汽车电气系统项目七

电动汽车高压辅助系统项目八

任务一电动汽车动力电池系统简介

任务二电动汽车电池系统结构及工作原理

任务三电动汽车动力电池BMS系统

任务四电动汽车动力电池的热管理系统1.了解动力蓄电池热管理系统的功能和作用。2.能够区分不同热管理系统的散热和保温方式。3.能够根据原理图找出相对应电池热管理系统中的零部件。

实训室中的电动汽车在驾驶性测试后出现了发热异常的现象，请结合本学习目标对该车辆进行检测诊断，以小组形式讨论并将检测报告最终结果上交，由理论与实训教师共同评分。二、电池热管理系统的结构分类及原理一、电池热管理系统的作用三、DX3EV400电池热管理系统介绍2.温度对电池的影响3.电池热管理系统的作用1.电池热量的产生电动汽车动力蓄电池的热管理系统2.加热系统1.冷却系统3.保温系统1.电池热量的产生

电池的主要热量来自于电池在使用过程中的内阻热；另一部分主要来自于电池内部的电化学反应热，图3-34为化学反应吸热/放热的示意图。图3-34化学反应吸热/放热示意图2.温度对电池的影响

热量的产生导致电池温度上升，而温度的上升影响动力蓄电池的性能。同时，环境温度的过高过低同样影响电池的性能。温度对电池的影响电池的容量电池的充放电效率及功率电池的安全性电池的寿命注：以锂离子电芯为例，讲解温度对电池的影响。2.温度对电池的影响图3-35某电芯不同温度下的放电曲线温度影响电池的容量。如图3-35、表3-1所示，电池在低温情况下较常温容量衰减近30%。CellNo.放电容量(Ah)百分比(%)25℃55℃-20℃25℃55℃-20℃1#17.56418.14712.488100%103.3%71.1%2#17.59118.37212.701100%104.4%72.2%平均值17.57718.25912.594100%103.85%71.6%表3-1某电芯不同温度下的放电容量保持率2.温度对电池的影响/kW（单体）SOC(%)/T(℃)0568102030405060708090100<00.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.000000.01840.01850.01850.01860.01860.01900.01850.01770.01630.01290.01320.01350.01400.000050.01920.01910.01900.01920.01970.02010.01940.01870.01780.01350.01390.01410.01450.0000100.04210.04250.04250.04310.04340.04380.04410.04440.03210.03270.03340.03430.03530.0000200.06010.06060.06100.06150.06210.06250.06320.06360.06430.06560.06700.05490.05650.0000300.07100.07180.07190.07230.07270.07440.07540.07600.07680.07870.08070.06870.07060.0000400.07000.07040.07050.07320.07200.07390.07400.07420.07550.07710.07840.06880.07090.0000450.05910.06020.06020.06080.06080.06220.06320.06360.06430.06570.06710.06880.07090.0000500.02870.02990.02990.03020.03020.03090.03150.03180.03200.03270.03340.03430.03540.0000550.02890.02310.02910.02970.02960.03010.03040.03110.03150.03160.03260.03400.03520.0000>550.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.0000温度影响电池的充放电效率及功率。如表3-2所示，电池在低温下的及高温下的充放电效率及功率受限。表3-2某电芯的持续充放电功率表2.温度对电池的影响表3-2某电芯的持续充放电功率表（续表）SOC（%）/T（℃）0568102030405060708090100<-200.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.0000-200.00000.00610.00610.00610.00640.01250.01900.03210.03260.03300.03360.03430.03510.0359-150.00000.00680.00690.00680.00700.01290.01890.03200.03240.03360.03410.03430.03580.0366-100.00000.01230.01230.01480.01600.02500.03160.03450.03410.03490.03520.03530.03630.0378-50.00000.01260.01240.01510.01650.02570.03320.03480.03510.03570.03600.03680.03720.038600.00000.01300.01310.01540.01700.02610.03390.03550.03580.03650.03710.03790.03850.039450.00000.01350.01340.01580.01740.02680.03480.03600.03680.03750.03790.03850.03920.0410100.00000.01810.01810.01840.01840.03110.05050.05090.05140.05250.05360.05490.05650.0582200.00000.03030.03030.04920.04920.06250.06320.06360.06430.06560.06700.06870.07060.0728300.00000.06080.06080.06150.06150.06320.06410.06390.06480.06610.06820.06910.07140.0734400.00000.06020.06020.06080.06080.06220.06320.06360.06430.06570.06710.06880.07090.0731450.00000.06110.06090.06120.06140.06280.06370.06410.06480.06610.06780.06920.07120.0742500.00000.02990.02990.03020.03020.03090.03150.03180.03200.03270.03340.03430.03540.0364550.00000.02930.02910.03000.02980.02990.03110.03110.03180.03220.03310.03400.03470.0359>550.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00002.温度对电池的影响温度影响电池的安全性。当温度过高，超过限制时，存在热失控隐患，可能导致发生燃烧、爆炸事故，如图3-36和3-37所示；若温度过低较低，充电速度过快，会导致负极处形成锂枝晶，锂枝晶长大则可能刺破隔膜形成短路。图3-36杭州纯电动出租车燃烧图3-37上海纯电动客车燃烧2.温度对电池的影响温度影响电池的寿命。研究表明，当电池持续工作在45℃以上时，其日历寿命及循环寿命明显降低，如图3-38和3-39所示。图3-38温度对日历寿命的影响图3-39温度对循环寿命的影响3.电池热管理系统的作用

电池热管理系统（BatteryThermalManagementSystem，简称“BTMS”），通过对温度进行调节和控制，使动力蓄电池在运行过程中始终保持在合适的温度范围，以提高动力蓄电池系统的性能和效率、延长其使用寿命、降低电动车辆的成本、保障电动车辆的安全使用。电池温度的准确测量和监控；电池模组温度超过限值时，能有效散热和降温；保证电池组温度场的均匀分布，降低单体电池之间的温度差异；低温条件下的快速加热，使得电池系统处于能正常运行的温度范围；电池热管理系统的功能二、电池热管理系统的结构分类及原理一、电池热管理系统的作用三、DX3EV400电池热管理系统介绍2.温度对电池的影响3.电池热管理系统的作用1.电池热量的产生电动汽车动力蓄电池的热管理系统2.加热系统1.冷却系统3.保温系统二、电池热管理系统的结构分类及原理热管理系统冷却系统加热系统保温系统直冷系统低温散热器冷却系统直接空气冷却系统空冷/水冷混合冷却系统直接冷却水冷却系统液热PTC加热电加热膜加热1.冷却系统图3-40直冷系统原理图

直冷系统具有系统紧凑、重量轻以及性能好的优点。但是此系统是一个双蒸发器系统、系统没有电池制热、没有冷凝水保护、制冷剂温度不易控制且制冷剂系统寿命短。（1）直冷系统（图3-40为直冷系统原理图）1.冷却系统

低温散热器冷却系统是电池的一个单独系统，由散热器、水泵和加热器组成。该冷却系统具有系统简单、成本低、低温环境下经济节能等优点。但是此系统有着冷却性能低、夏天水温高、应用受天气限制等缺点。（2）低温散热器冷却系统（图3-41为低温散热器冷却系统原理图）图3-41低温散热器冷却系统原理图1.冷却系统

直接冷却水冷却系统具有系统紧凑、冷却性能好以及工业应用范围广等优点。但是此系统零部件比直冷多、系统复杂、燃料经济性差且压缩机负荷高。此类型的冷却系统是目前最常用的电池热管理系统之一。（3）直接冷却水冷却系统（图3-42为直接冷却水冷却系统原理图）图3-42直接冷却水冷却系统原理图1.冷却系统此系统利用驾驶舱的低温空气对电池进行冷却。

直接空气冷却系统具有系统简单、空气温度可控以及成本低等优点。但是此系统并不是对所有类型的电芯都适合，浸湿后回复慢且电池内部会有污染的风险。（4）直接空气冷却系统（图3-43为直接空气冷却系统原理图）图3-43直接空气冷却系统原理图1.冷却系统空冷/水冷混合冷却系统具有系统紧凑、性能好且低温环境下经济节能等优点。但是此系统复杂、成本高、控制复杂且可靠性要求高。（5）空冷/水冷混合冷却系统（图3-44为空冷/水冷混合冷却系统原理图）图3-44空冷/水冷混合冷却系统原理图空冷/水冷混合冷却系统中有两个关键零部件：①水冷电池冷却器；②空冷电池散热器。2.加热系统（1）电加热膜加热。电加热膜一般由电阻丝、绝缘包覆层、引出导线和接插线组成。图3-45为加热膜加热高压回路示意图。图3-45电加热膜加热高压回路示意图加热系统分为电加热膜加热、PTC加热、液热。图3-46PTC加热器加热高压回路示意图2.加热系统（2）PTC加热。PTC加热器由PTC原件、导热金属板和引出导线组成。图3-46为PTC加热器加热高压回路示意图。PTC加热是利用材料的电阻会随温度的升高而增加的特性：当加热器温度升高时，其内阻增大引起加热功率减小，自身温度下降；当加热器温度下降时，其内阻减小引起加热功率增大，自身温度升高。2.加热系统（3）液热。液热是建立在液冷系统（直接冷却水冷却系统）之上的一种加热形式，通过在外循环回路中并联/串联一个加热回路，实现对电池系统的加热。