项目三 电动汽车的动力电池及其电池管理系统44页PPT
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电动汽车动力电池 ppt课件
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1959-1960 Henney Kilowatt电动汽车（量 产了100台）
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Sebring-Vanguard制造的CitiCar（生产了 2000台）
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20世纪70年代末期，德国戴姆勒－奔驰汽车公 司生产了一批LE306电动汽车，采用铅酸电池。 电压180V，容量180Ah，铅酸电池质量为 1000kg。有它激直流电动机，电动机最高转速 为6000r/min。有效载荷为1450kg，总质量 为4400kg。最高时速为50km/h，最大爬坡 度为16%，原地起步加速到50km/h的时间为 14s，续驶历程可达120km。
1.能够描述动力电池及电动车辆发展简史 2.能够分析制约动力电池和电动汽车发展的因素 3.能够分析推动动力电池与电动汽车发展需解决
的问题 4.能够描述当前应用在电动汽车上的动力电池类
型
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第1章 电动汽车与动力电池发展历程 1.电动汽车与动力电池发展历史 2.电动汽车与动力电池发展现状
19世纪末到1920年是电动车发展的一个高峰。
据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中， 有38%为电 动汽车，40%为蒸汽车，22%为 内燃机汽车。1900年，美国制造的汽车中，电 动汽车为15755辆，蒸汽机汽车为1684辆，而 汽油机汽车只有936辆。
到了 1911年，就已经有电动出租汽车在巴黎和 伦敦的街头 上运营。美国首先实现了早期电动车 的商业运营，成为发展最快、 应用最广的国家。
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法拉第及其发明的电动机
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1827年，匈牙利物理学家安幼思·杰德利克（ ÁnyosJedlik）开始尝试用电磁线圈进行实验 。杰德利克解决一些技术问题后，称他的设备为 “电磁自转机”。虽然只用于教学目的，但第一 款杰德利克的设备已包含今日直流电动机的三个 主要组成部分：定子，转子和换向器。
新能源汽车动力电池技术教学课件项目3
2. 2017、2018 年款比亚迪 e5 2017、2018 年款比亚迪 e5 电池管理器电路图如图 3-2-3 所示。
3. 吉利帝豪 EV450 吉利帝豪 EV450 电池管理器（BMS 模块）电路图如图 3-2-4 所示。
4. 比亚迪 e2 比亚迪 e2 电池管理器电路图如图 3-2-5 所示，BMC01 端子定义及信号标准见表 32-1，BMC02 端子定义及信号标准见表 3-2-2。
3.1.3 电池管理器应用
5. 丰田混合动力车型电机控制器（普锐斯、凯美瑞、卡罗拉双擎等） 丰田混合动力车型的动力电池管理器（丰田技术资料中称之为蓄电池智能单元
），安装在动力电池模组上。
3.2.1 动力电池管理系统故障码读取与清除
动力电池管理系统故障码读取与清除步骤：连接诊断仪→选择车型→选择诊断 项目→选择控制单元→选择动力模块→选择电池管理系统→（功能菜单里）选择读 取故障码→选择清理数据。
比亚迪电池管理器线束插接器的更换步骤如下： ① 将车辆退电至 OFF 档，等待 5min。 ② 打开前舱盖，拔掉电池管理器上连接的动力电池采样线和整车低压线束的插接器 ，拔掉整车低压线束在电池管理器支架上的固定卡扣。 ③ 用 10 号套筒拆卸电池管理器的 3 个固定螺母。 ④ 拆下电池管理器，插上新的动力电池采样线和整车低压线束的插接器，确认。 ⑤ 用 10 号套筒拧紧电池管理器的 3 个固定螺母。 ⑥ 整车通电再次确认无问题后更换结束。
3.2.2 动力电池管理系统数据流读取
动力电池管理系统数据流读取步骤：连接诊断仪→选择车型→选择诊断项目→ 选择控制单元→选择动力模块→选择电池管理系统→（功能菜单里）选择读取数据 流。电池管理器数据流包含电池组状态、使用情况、充放电状态，这些功能对分析 车辆故障有很大的帮助。动力电池管理系统数据流及说明如图所示。
3. 吉利帝豪 EV450 吉利帝豪 EV450 电池管理器（BMS 模块）电路图如图 3-2-4 所示。
4. 比亚迪 e2 比亚迪 e2 电池管理器电路图如图 3-2-5 所示，BMC01 端子定义及信号标准见表 32-1，BMC02 端子定义及信号标准见表 3-2-2。
3.1.3 电池管理器应用
5. 丰田混合动力车型电机控制器（普锐斯、凯美瑞、卡罗拉双擎等） 丰田混合动力车型的动力电池管理器（丰田技术资料中称之为蓄电池智能单元
），安装在动力电池模组上。
3.2.1 动力电池管理系统故障码读取与清除
动力电池管理系统故障码读取与清除步骤：连接诊断仪→选择车型→选择诊断 项目→选择控制单元→选择动力模块→选择电池管理系统→（功能菜单里）选择读 取故障码→选择清理数据。
比亚迪电池管理器线束插接器的更换步骤如下： ① 将车辆退电至 OFF 档，等待 5min。 ② 打开前舱盖，拔掉电池管理器上连接的动力电池采样线和整车低压线束的插接器 ，拔掉整车低压线束在电池管理器支架上的固定卡扣。 ③ 用 10 号套筒拆卸电池管理器的 3 个固定螺母。 ④ 拆下电池管理器，插上新的动力电池采样线和整车低压线束的插接器，确认。 ⑤ 用 10 号套筒拧紧电池管理器的 3 个固定螺母。 ⑥ 整车通电再次确认无问题后更换结束。
3.2.2 动力电池管理系统数据流读取
动力电池管理系统数据流读取步骤：连接诊断仪→选择车型→选择诊断项目→ 选择控制单元→选择动力模块→选择电池管理系统→（功能菜单里）选择读取数据 流。电池管理器数据流包含电池组状态、使用情况、充放电状态，这些功能对分析 车辆故障有很大的帮助。动力电池管理系统数据流及说明如图所示。
新能源汽车动力电池及电源管理 ppt课件
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镍氢电池的失效
• 储氢合金既承担着储氢的作用，又起到催化剂作用，在电 池出现过充和过放电时，可以消除由正极产生的O2和H2。 从而使电池具有耐过充、过放电的能力。但随着充、放电 循环的进行，储氢合金的催化能力逐渐退化，电池的内压 就会上升，最终导致电池漏液失效。
单体电池
电池模组
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进行
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电源系统的常规维护程序
• 在进行充放维护过程中，检查管理系统的功能是否运转正常 • 在充放维护过程中，检查风扇是否在规定的温度下开启和关闭，是否
运转正常 • 产品在充放维护结束后，检测对蓄电池包的绝缘电阻，测得的绝缘电
阻应满足指标的要求。用电压表分别测试蓄电池包的正极端子、负极 端子与蓄电池包的最大电压，同时测得的电压值应不超过上限要求 • 维护后如果动力电源系统的功能都正常，然后再进行使用，如果有异 常情况和故障出现，应立即排除，无法排除的故障应及时与厂家联系。
• 1、拆卸 • 将电池包从车上拆卸下来。若电池包在车上安装位置合适，利于开包检查和
维护，可不进行拆卸 • 2、开包 • 观察电池包外观，看是否有燃烧、漏液、撞击等痕迹 • 拧下电池包上盖固定螺钉，将电池包上盖取下，打开电池包 • 注意避免上盖与电池接触，勿损伤电池包
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电池拆卸专用举升平台-适用于底盘安装电池
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凯美瑞混合动力汽车蓄电池系统
• 蓄电池组中某个单体出 现故障时一般不对蓄电 池单体进行拆检，而是 对整组电池更换，并将 更换下来的蓄电池置于 通风、干燥、安全的位 置存放。
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丰田混合动力汽车蓄电池系统检测与维护
• 维护准备
新能源汽车动力电池及电源管理 ppt课件
工具以及确认高压端子已拧紧和连接器已连接。
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车辆使用注意事项
• 每天出车前先检查电量是否正常（纯电动汽车是否充足 电），仪表显示是否正常，刹车性能是否良好，螺钉是否 松动等，有故障应及时修理排除，检查完成确定没有故障 时才能出车。
• 经常在凹凸不平的道路上行驶或经常负载运输，应每天检 查车身受力部位和重要焊接点，发现异常情况，应及时进 行修理。
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维护内容
• 检查动力电源系统的状态
• 检查管理系统的功能是否正常、
• 对电池进行充放维护
• 外观维护：
• 对电源系统的外观进行检查，如果有问题应及时排除，如果无法排除，请及 时与厂家联系。
• 检查电池包箱体是否完好，有无损坏或腐蚀
• 检查各紧固件螺栓、螺母是否松动
• 检查电池包之间的连接线是否松动
• 每次停车都必须关闭电源开关，拔下钥匙，将档位开关扳 至空挡位置，并将手刹拉起。
• 儿童在车内玩耍时要拔掉钥匙开关，以免造成危险。 • 充电应在儿童无法接触到的地方进行 • 因事故或其他原因造成起火时应立即关闭总电源开关
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电源系统的常规维护
• 常规维护时对影响电源使用过程中的安全隐患进行检查和 排除，避免发生危险性事故，通过制定常规的预防性维护 计划，可以更好地了解所使用电池的健康状况和终止寿命， 确定电池的更换或重点维护计划。常规维护一般每月进行 一次。
• 严格按照维修手册要 求进行维护和维修操 作。
• 拆检动力电池系统时 必须佩带绝缘手套。
• 所使用的工具必须具 有绝缘功能，如绝缘 扳手、绝缘旋具等。
• 维护和拆检前必定要 熟悉电路图
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车辆使用注意事项
• 每天出车前先检查电量是否正常（纯电动汽车是否充足 电），仪表显示是否正常，刹车性能是否良好，螺钉是否 松动等，有故障应及时修理排除，检查完成确定没有故障 时才能出车。
• 经常在凹凸不平的道路上行驶或经常负载运输，应每天检 查车身受力部位和重要焊接点，发现异常情况，应及时进 行修理。
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维护内容
• 检查动力电源系统的状态
• 检查管理系统的功能是否正常、
• 对电池进行充放维护
• 外观维护：
• 对电源系统的外观进行检查，如果有问题应及时排除，如果无法排除，请及 时与厂家联系。
• 检查电池包箱体是否完好，有无损坏或腐蚀
• 检查各紧固件螺栓、螺母是否松动
• 检查电池包之间的连接线是否松动
• 每次停车都必须关闭电源开关，拔下钥匙，将档位开关扳 至空挡位置，并将手刹拉起。
• 儿童在车内玩耍时要拔掉钥匙开关，以免造成危险。 • 充电应在儿童无法接触到的地方进行 • 因事故或其他原因造成起火时应立即关闭总电源开关
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电源系统的常规维护
• 常规维护时对影响电源使用过程中的安全隐患进行检查和 排除，避免发生危险性事故，通过制定常规的预防性维护 计划，可以更好地了解所使用电池的健康状况和终止寿命， 确定电池的更换或重点维护计划。常规维护一般每月进行 一次。
• 严格按照维修手册要 求进行维护和维修操 作。
• 拆检动力电池系统时 必须佩带绝缘手套。
• 所使用的工具必须具 有绝缘功能，如绝缘 扳手、绝缘旋具等。
• 维护和拆检前必定要 熟悉电路图
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电池管理系统BMSppt课件
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15Βιβλιοθήκη 单纯的A/D数字采样，不能解决安全问题。 理由：采样失调不可识别
A/D
基 准 漂 不可识别 移 寄 生 电 阻
输入电阻
污染
16
（电源行业协会集体起草） 参见行业基础标准： 安全冗余： —双采样系统（ADC+WDT） —双通讯接口（通讯接口+电路接口） —双接口协议（通讯协议+电路接口协议） —三充电控制源（本地+BMS+远程）
6
管理系统的基本目的： 在最优化蓄电池组效能的同时；
防止发生单体电池的
过充电 过放电 超温 过流 必要时，提供相关信息。
7
定义—四个系统的集成
充 电 系 统
蓄电池管理系统
充电 控制 模块 充电 控制 模块 放电 控制 模块 放电 控制 模块
控制系统数据支撑 维护系统数据支撑
放 电 系 统
充电系统
17
巡检生产源数据 已不具备可比性 无法用于维护管理： —终端用户电池性能评估； —电池维护数据支撑。
18
单体电池电压ADC
电池1
R1
电池2
R2
—电池 3
电池1电压=电池1电压+IR1 还存在安全问题
19
过放电
过充电 性能良好 性能下降
20
21
事关大局
22
《规划》明确了： 立足于自主创新， 掌握握核心技术 当前衣顿和艾里逊的系统 不仅仅是对自主创新的巨大冲击； ——创新环境面临挑战 更重要的是对新能源战略的战略目标的挑战 —能否取得主导权 —自主的技术路线。
13
影响允许充放电电流和功率的， 主要是电池内阻和回路阻抗；
而蓄电池内阻，与SOC
15Βιβλιοθήκη 单纯的A/D数字采样，不能解决安全问题。 理由：采样失调不可识别
A/D
基 准 漂 不可识别 移 寄 生 电 阻
输入电阻
污染
16
（电源行业协会集体起草） 参见行业基础标准： 安全冗余： —双采样系统（ADC+WDT） —双通讯接口（通讯接口+电路接口） —双接口协议（通讯协议+电路接口协议） —三充电控制源（本地+BMS+远程）
6
管理系统的基本目的： 在最优化蓄电池组效能的同时；
防止发生单体电池的
过充电 过放电 超温 过流 必要时，提供相关信息。
7
定义—四个系统的集成
充 电 系 统
蓄电池管理系统
充电 控制 模块 充电 控制 模块 放电 控制 模块 放电 控制 模块
控制系统数据支撑 维护系统数据支撑
放 电 系 统
充电系统
17
巡检生产源数据 已不具备可比性 无法用于维护管理： —终端用户电池性能评估； —电池维护数据支撑。
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单体电池电压ADC
电池1
R1
电池2
R2
—电池 3
电池1电压=电池1电压+IR1 还存在安全问题
19
过放电
过充电 性能良好 性能下降
20
21
事关大局
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《规划》明确了： 立足于自主创新， 掌握握核心技术 当前衣顿和艾里逊的系统 不仅仅是对自主创新的巨大冲击； ——创新环境面临挑战 更重要的是对新能源战略的战略目标的挑战 —能否取得主导权 —自主的技术路线。
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影响允许充放电电流和功率的， 主要是电池内阻和回路阻抗；
而蓄电池内阻，与SOC
电动汽车动力电池及电源管理PPT(共 67张)
数采集方法 3.掌握动力电池电量管理、电安全管理、均衡管
理、热管理等的实现方法
第7章 电动汽车电源管理系统 7.1动力电池管理系统功能及参数采集方法 7.2 动力电池电量管理系统 7.3 动力电池的均衡管理 7.4 动力电池的热管理 7.5 动力电池的电安全管理及数据通讯
7.1 动力电池管理系统功能及参数采集方法
组成：端电压传感器、继电器阵列、A/D转换芯片、光 耦、多路模拟开关
应用特点：所需要测量的电池单体电压较高而且对精 度要求也高的场合使用
单体电压采集方法
（2）恒流源法
组成：运放和场效应管组合构成减法运算恒流源电路 应用特点：结构较简单，共模抑制能力强，采集精度
高，具有很好的实用性。
使用场合 价格
普及程度
分流器
有
需插入主电路
直流、交流、 脉冲 无隔离
小信号放大、 需控制处理 小电流、控制
测量 较低
普及
互感器
无 开孔、导线传
入 交流
隔离
使用较简单 交流测量、电
网监控 低 普及
霍尔元件电流 传感器 无
开孔、导线传 入
直流、交流、 脉冲 隔离
使用简单
控制测量
较高 较普及
光纤传感器 无 -
单体电压采集方法
(5)线性光耦合放大电路采集法
应用特点：线性光耦合放大电路不仅具有很强的隔离 能力和抗干扰能力，还使模拟信号在传输过程中保持 较好线性度，电路相对较复杂，精度影响因素较多
基于线性光耦合元件TIL300的电池单体电压采集电路原理图
电池温度采集方法
(1)热敏电阻采集法
原理：利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特 性，用一个定值电阻和热敏电阻串联起来构成一个分 压器，从而把温度的高低转化为电压信号，再通过模 数转换得到温度的数字信息。
理、热管理等的实现方法
第7章 电动汽车电源管理系统 7.1动力电池管理系统功能及参数采集方法 7.2 动力电池电量管理系统 7.3 动力电池的均衡管理 7.4 动力电池的热管理 7.5 动力电池的电安全管理及数据通讯
7.1 动力电池管理系统功能及参数采集方法
组成：端电压传感器、继电器阵列、A/D转换芯片、光 耦、多路模拟开关
应用特点：所需要测量的电池单体电压较高而且对精 度要求也高的场合使用
单体电压采集方法
（2）恒流源法
组成：运放和场效应管组合构成减法运算恒流源电路 应用特点：结构较简单，共模抑制能力强，采集精度
高，具有很好的实用性。
使用场合 价格
普及程度
分流器
有
需插入主电路
直流、交流、 脉冲 无隔离
小信号放大、 需控制处理 小电流、控制
测量 较低
普及
互感器
无 开孔、导线传
入 交流
隔离
使用较简单 交流测量、电
网监控 低 普及
霍尔元件电流 传感器 无
开孔、导线传 入
直流、交流、 脉冲 隔离
使用简单
控制测量
较高 较普及
光纤传感器 无 -
单体电压采集方法
(5)线性光耦合放大电路采集法
应用特点：线性光耦合放大电路不仅具有很强的隔离 能力和抗干扰能力，还使模拟信号在传输过程中保持 较好线性度，电路相对较复杂，精度影响因素较多
基于线性光耦合元件TIL300的电池单体电压采集电路原理图
电池温度采集方法
(1)热敏电阻采集法
原理：利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特 性，用一个定值电阻和热敏电阻串联起来构成一个分 压器，从而把温度的高低转化为电压信号，再通过模 数转换得到温度的数字信息。
电池管理系统PPT课件
报文显示
显示当前日期，接收原报 文时间和代码，观察报文 接收实时性。
数据存储
系统信息、 状态
BMU 电池信息
新建文件用于保存CAN接 收的信息数据。完成后才 能激活启动CAN功能。
实时显示BMS数据（总电 压、电流、SOC，绝缘电 阻、最高最低电压、最高 最低温度，允许的最大电 流和功率）
电池状态：充放、继电 器、自检、风扇及系统故 障等系统状态
价格便宜，不需要供 电。只能检测直流， 精度随温度变化大。
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第14页/共38页
功能介绍
3.电压、电流、温度采集
温度采集： 热敏电阻：PTC/NTC 温度传感器：DS18B20
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第15页/共38页
功能介绍
4.SOC估算
SOC: State of charge.荷电状态。 剩余电量的一个衡量指标 。
SOC = Ce ×100% Ca
其中:Ce为剩余容量，Ca为可用容量。 计算方法一：安时积分法
t1
C0 +∫i(t)dt
SOC = t0 Ca
×100%
0.5C Discharge and Different Current
Voltage(V)
00000000001111111111222222222233333333334.........................................66660123457890123457890123457890123457890
技术 特点
1.具有选择性的存储 CAN信息。 2.CAN报文选择性存 储。
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第31页/共38页
项目介绍—数据记录仪
原理框图
实物图
32
新能源汽车结构与检修课件-3.2动力电池与管理系统认知-244
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
学习目标
1．了解动力电池系统的基本结构 2．了解动力电池管理系统的功能 1．具备资料查询、收集和整理能力 2. 能够分析动力电池系统的运行数据
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
理论知识
01 02
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
2.1 动力电池系统基本组成
动力电池管理系统运行数据
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
2.2 电池管理系统
动力电池管理系统运行数据
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
拓展阅读
动力电池均衡管理
生产制造和使用过程的差异性，造成了动力电池单体天然就存在着 不一致性。不一致性主要表现在单体容量、内阻、自放电率、充放电效 率等方面。单体的不一致，传导至动力电池包，带来了动力电池包容量 的损失，进而造成寿命的下降。如充电时有的已充满，有的还没满;用 电时，有的电已用完了，有的还没用完，易产生过充或过放。
特斯拉动力电池箱体
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
2.1 动力电池系统基本组成
（1）动力电池箱 动力电池箱内主要包括动力电池模组、电池管理系统、辅助元器件 以及动力电池箱体等部件，动力电池箱结构如图。
（1）动力电池箱
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
2.1 动力电池系统基本组成
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
单元小结
• 1、动力电池系统的组成与作用 • 2、动力电池管理系统的功能与组成 • 3、动力电池管理系统的主要数据分析
《新能源汽车结构原理与检修》
电池管理系统BMS课件PPT
显示单元
62进行开发，主要实现：标定程序，SOC估算程序，故障分析子程序，信号监控与报警子程序，实时数据保存，数据和曲线显示，各 开关状态显示等功能；
此为CAN2通讯接口电路，采用瞬变电压抑制二极管和自恢复保险丝组成保护电路，并加入共模电感提高抗干扰能力。 D：显示单元 温度取样部分采用总线方式设计，简化了温度传感器的接入。
主控单元：主控单元完成对电池组总电压、总电流的检测，并通过CAN总线与采集单元、均衡模块、显示单元或车载仪表系统及充电 机等通信。
供电电源：DC24V±30% 总电流采样采样二档设计，以保证在小电流和大电流情况下，测量精度≤0.
三、软、硬件设计 为了减小电磁干扰采取如下措施：
显示选用7”真彩触摸屏，操作简单、明了。 电池均衡控制模块：当电池箱内电池电压不一致超过规定值时，在充电电流小于一定值后，可自动对电池进行均衡。
充放电控制：根据电池的荷电状态控制对电池的充放电，当某个
参数超标如单体电池电压过高或过低时，为保证电池组的正常使用 及性能的发挥，系统将切断继电器，停止电池的能量供给和释放。
项目研发目标
热管理：实时采集每个电池箱内电池测点温度，通过对散热风扇的控
制防止电池温度过高。
均衡控制：由于电池个体的差异以及使用状态的不同等原因，电池在
温度检测路数及精度：6路，≤±1℃ 多种软件抗干扰设计，如数字滤波算法，冗余，软件陷阱，看门狗等技术，防止程序失效，保证系统正常运行。
为了减小电磁干扰采取如下措施：
2）单片机工作电源与车辆电源地线隔离，消除地线窜扰的可能； 与采集单元一样，硬件设计增加了多种抗干扰措施，以保证在恶劣电磁环境下可靠运行；
为了满足车辆的恶劣运行环境的需求，BMS外壳采用铸铝浇铸一次成型，具有防尘、防溅水功能； BMS主机、采集单元面板设置了电源、运行、过压、过热等指示灯，可以直观方便的了解电池的工作状态； 运行温度：-25℃ - +70℃ 电池电压采样采用差分输入、光耦继电器切换，光耦隔离，电路简单，
电动汽车结构与原理 动力电池系统PPT课件
电动势（E）：组成电池的两个电极 的平衡 电极电 位之差 。
图4-2 电池充放电电压变化曲线
第4页/共100页
(2)容量
容量是指电池在一定的放电条件下所能放出的电量，用符号C表示，单位常用 或表示。 理论容量：假定电池中的活性物质全 部参加 电池的 成流反 应所能 提供的 电量。 理论容 量可根 据电池 反应式 中电极 活性物 质的用 量，按 法拉第 定律计 算的活 性物质 的电化 学当量 精确求 出。 法拉第定律指出：电流通过电解质溶 液时， 在电极 上发生 化学反 应的物 质的量 与通过 的电量 成正比 。数学 式表达 为
第26页/共100页
(4)自放电小
锂离子电池月自放电率仅为总电容量的5~9%，大大缓解了传统的二次电池放置时由 自放电所引起的电能损失问题。
第27页/共100页
无记忆效应
(5)无记忆效应
第28页/共100页
(6)环保性高 相对于传统的铅酸电池、镍镉电池甚至镍氢电池废弃可能造 成的环境污染问题，锂离子电池中不包含汞、铅、镉等有害 元素，是真正意义上的绿色电池。
第20页/共100页
动力电池分类
图4-2 电动汽车用动力电池分类
第21页/共100页
4.2 锂离子动力电池
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5
概述 锂离子动力电池的工作原理 锂离子动力电池的失效机理 锂离子动力电池的性能 锂离子动力电池的应用
第22页/共100页
4.2.1 概述
第18页/共100页
(2)按工作性质和储存方式分类
① 一次电池，又称原电池，即不能再充电使用的电池，如 锌锰干电池、锂原电池等。 ② 二次电池，即可充电电池，如铅酸电池、镍镉电池、镍 氢电池、锂离子电池等。 ③ 燃料电池，活性材料在电池工作时才连续不断地从外部 加入电池，如氢氧燃料电池、金属燃料电池等。 ④ 储备电池，储备电池储存时电极板不直接接触电解液， 直到电池使用时，才加入电解液，如镁－氯化银电池，又 称海水激活电池。
图4-2 电池充放电电压变化曲线
第4页/共100页
(2)容量
容量是指电池在一定的放电条件下所能放出的电量，用符号C表示，单位常用 或表示。 理论容量：假定电池中的活性物质全 部参加 电池的 成流反 应所能 提供的 电量。 理论容 量可根 据电池 反应式 中电极 活性物 质的用 量，按 法拉第 定律计 算的活 性物质 的电化 学当量 精确求 出。 法拉第定律指出：电流通过电解质溶 液时， 在电极 上发生 化学反 应的物 质的量 与通过 的电量 成正比 。数学 式表达 为
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(4)自放电小
锂离子电池月自放电率仅为总电容量的5~9%，大大缓解了传统的二次电池放置时由 自放电所引起的电能损失问题。
第27页/共100页
无记忆效应
(5)无记忆效应
第28页/共100页
(6)环保性高 相对于传统的铅酸电池、镍镉电池甚至镍氢电池废弃可能造 成的环境污染问题，锂离子电池中不包含汞、铅、镉等有害 元素，是真正意义上的绿色电池。
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动力电池分类
图4-2 电动汽车用动力电池分类
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4.2 锂离子动力电池
4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5
概述 锂离子动力电池的工作原理 锂离子动力电池的失效机理 锂离子动力电池的性能 锂离子动力电池的应用
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4.2.1 概述
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(2)按工作性质和储存方式分类
① 一次电池，又称原电池，即不能再充电使用的电池，如 锌锰干电池、锂原电池等。 ② 二次电池，即可充电电池，如铅酸电池、镍镉电池、镍 氢电池、锂离子电池等。 ③ 燃料电池，活性材料在电池工作时才连续不断地从外部 加入电池，如氢氧燃料电池、金属燃料电池等。 ④ 储备电池，储备电池储存时电极板不直接接触电解液， 直到电池使用时，才加入电解液，如镁－氯化银电池，又 称海水激活电池。
动力电池系统结构 ppt课件
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3、辅助插接件
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手动维修开关和熔断器作用是为了避免由于操作不当，短路 等引起的电器部件的损坏，用来保证电动汽车高压电气安全。
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3、辅助插接件
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高低压插接件和高低压线缆：动力电池系统通过使用可 靠地高压插接件与高压控制盒相连，低压接插件CAN总 线与VCU或车载充电机之间进行通讯。
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2、动力电池模块
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• 电池模组是由数百只甚至数千只单体电芯通过串联或并联组合，从而形成能输出
高电压、大电流的供电源。北汽EV200所的SK电池其连接方式为3P91S，具体含 义如下：
表示方式： 例：3P91S
表示3个电芯并联成1个独立 单体电池，再由91个独立电池模 块串联成动力电池总成。
SK的单体电芯是三元聚合物锂电池，它的正极材料是镍钴锰酸锂 （LiNiCoMn）O2，其单体电芯额定电压为3.7V左右。
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3、辅助插接件
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3、辅助插接件
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3、辅助插接件
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SK动力电池的电流传感器，采用了霍尔式电流传感器， 通过在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，从而 来监测充、放电电流的大小。
4、BMS
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1动力电池箱2电池模块3bms4辅助元器件sk的动力电池箱体是用螺栓连接在车身底盘下方其防护等级为ip67螺栓拧紧力矩为80100nm其制作材料上sk电池箱体的上盖板为玻璃钢玻璃钢是优良的绝缘材料而下盖板为了增加硬度和耐磨性其材料电池模组是由数百只甚至数千只单体电芯通过串联或并联组合从而形成能输出高电压大电流的供电源
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2
LOGO
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
3、辅助插接件
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手动维修开关和熔断器作用是为了避免由于操作不当，短路 等引起的电器部件的损坏，用来保证电动汽车高压电气安全。
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3、辅助插接件
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高低压插接件和高低压线缆：动力电池系统通过使用可 靠地高压插接件与高压控制盒相连，低压接插件CAN总 线与VCU或车载充电机之间进行通讯。
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2、动力电池模块
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• 电池模组是由数百只甚至数千只单体电芯通过串联或并联组合，从而形成能输出
高电压、大电流的供电源。北汽EV200所的SK电池其连接方式为3P91S，具体含 义如下：
表示方式： 例：3P91S
表示3个电芯并联成1个独立 单体电池，再由91个独立电池模 块串联成动力电池总成。
SK的单体电芯是三元聚合物锂电池，它的正极材料是镍钴锰酸锂 （LiNiCoMn）O2，其单体电芯额定电压为3.7V左右。
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3、辅助插接件
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3、辅助插接件
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3、辅助插接件
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SK动力电池的电流传感器，采用了霍尔式电流传感器， 通过在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场，从而 来监测充、放电电流的大小。
4、BMS
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1动力电池箱2电池模块3bms4辅助元器件sk的动力电池箱体是用螺栓连接在车身底盘下方其防护等级为ip67螺栓拧紧力矩为80100nm其制作材料上sk电池箱体的上盖板为玻璃钢玻璃钢是优良的绝缘材料而下盖板为了增加硬度和耐磨性其材料电池模组是由数百只甚至数千只单体电芯通过串联或并联组合从而形成能输出高电压大电流的供电源
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• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
电动汽车电池管理系统BMSppt
电池能量管理算法还应考虑充电效率、充电时 间、电池安全性等因素，以实现最优的电池使 用效果。
05
电池管理系统优化与改进 建议
提通过智能充电和放电策略，避免电池过度 充电和过度放电，从而延长电池使用寿命 。
电池安全防护
采用先进的电池安全技术，如热管理、过 载保护和短路保护等，确保电池在使用过 程中不受损害。
电池热管理技术通过使用散热器、冷却系统等设备，控制电池的温度和散热效果。这有助于保证电池 的安全性和稳定性，避免电池因过热而发生燃烧或爆炸等危险。
03
电池管理系统硬件设计
硬件架构设计
01
分布式电池管理系 统
采用分布式架构，由主控制器和 多个子控制器组成，实现数据共 享和协同控制。
02
中央集中式电池管 理系统
电池能量管理技术
总结词
电池能量管理技术是优化电池使用效率和使用寿命的关键技术。
详细描述
电池能量管理技术通过控制电池的充电和放电过程，优化电池的使用效率和使用寿命。这包括避免电池过充和 过放，以及合理分配和管理电池的能量。
电池热管理技术
总结词
电池热管理技术是控制电池温度和保证电池安全的关键技术。
详细描述
采用中央控制器，对电池组进行 集中管理和控制，实现高效管理 和维护。
03
混合式电池管理系 统
结合分布式和中央集中式架构， 实现数据共享、协同控制和高效 管理。
传感器选型与设计
温度传感器
监测电池温度，确保电池在适宜的温度范 围内工作。
电流传感器
监测电池电流，计算电池的能量消耗和充 电状态。
电压传感器
BMS的主要功能包括监测电池状态、控制电池充电、管理电池放电、保护电池安 全等。
05
电池管理系统优化与改进 建议
提通过智能充电和放电策略，避免电池过度 充电和过度放电，从而延长电池使用寿命 。
电池安全防护
采用先进的电池安全技术，如热管理、过 载保护和短路保护等，确保电池在使用过 程中不受损害。
电池热管理技术通过使用散热器、冷却系统等设备，控制电池的温度和散热效果。这有助于保证电池 的安全性和稳定性，避免电池因过热而发生燃烧或爆炸等危险。
03
电池管理系统硬件设计
硬件架构设计
01
分布式电池管理系 统
采用分布式架构，由主控制器和 多个子控制器组成，实现数据共 享和协同控制。
02
中央集中式电池管 理系统
电池能量管理技术
总结词
电池能量管理技术是优化电池使用效率和使用寿命的关键技术。
详细描述
电池能量管理技术通过控制电池的充电和放电过程，优化电池的使用效率和使用寿命。这包括避免电池过充和 过放，以及合理分配和管理电池的能量。
电池热管理技术
总结词
电池热管理技术是控制电池温度和保证电池安全的关键技术。
详细描述
采用中央控制器，对电池组进行 集中管理和控制，实现高效管理 和维护。
03
混合式电池管理系 统
结合分布式和中央集中式架构， 实现数据共享、协同控制和高效 管理。
传感器选型与设计
温度传感器
监测电池温度，确保电池在适宜的温度范 围内工作。
电流传感器
监测电池电流，计算电池的能量消耗和充 电状态。
电压传感器
BMS的主要功能包括监测电池状态、控制电池充电、管理电池放电、保护电池安 全等。
动力电池及管理 ppt课件
。
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
动力电池及管理
电池管理系统（BMS）
动力电池及管理
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
动力电池及管理
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
动力电池及管理
2.电池状态估算(主控模块)
1.SOC（State of Charge）
由于电池不一致性、放电电流 、温度、传感器精度、历史状 态不确定性、算法精度、SOC
评估精度困难
电池管理系统功能
数据采集
动力电池管理系统
状态估算
安全保护
能量管理 热管理
继电器控制 信息显示
电电 池池 温 电电 度 压流 检 检检 测 测测
电电 池池 剩老 余化 电状 量况 评评 估估
过 流 、 过 温 保 护
过 压 与 欠 压 保 护
碰 撞 保 护 、 互 锁
放 电均 控衡 制管 管理 理
加保 冷 热温 却 管管 管 理理 理
动力电池及管理
7.继电器控制
1）上电控制 放电： 充电：
动力电池及管理
7.继电器控制
1）上电控制
动力电池及管理
7.继电器控制
1）上电控制
V1= ? V2= ? V3= ?
（1）唤醒与自检
①15电唤醒
点火开关ON，整车控制器(VCU)、全车高压部分的控制器如动力电池包、电机控