纯电动汽车动力电池
纯电动汽车电池管理系统组成及工作模式
纯电动汽车电池管理系统组成及工作模式一、动力蓄电池管理系统简介由于动力电池能量和端电压的限制，电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合，但是由于动力电池特性的非线性和时变性，以及复杂的使用条件和苛刻的使用环境，在电动汽车使用过程中，要使动力电池工作在合理的电压、电流、温度范围内，电动汽车上动力电池的使用都需要进行有效管理，对于镍氢电池和锉离子电池，有效的管理尤其需要，如果管理不善，不仅可能会显著缩短动力电池的使用寿命，还可能引起着火等严重安全事故，因此，动力电池管理系统成为电动汽车的必备装置。
二、动力电池管理系统的主要功能如图4-15所示，常见动力电池管理系统的功能主要包括数据采集、数据显示、状态估计、热管理、数据通讯、安全管理、能量管理（包括动力电池电量均衡功能）和故障诊断，其中前6项为动力电池管理系统的基本功能。
三、动力电池管理系统的组成及工作模式图4-17所示为两种典型的动力电池管理系统方案。
如图4-18所示，高压接触器包括B+接触器、B-接触器、预充接触器、直流转换器（用于向低压电池及车载低压设备供电）接触器及车载充电器接触器。
动力电池管理系统可工作于下电模式、准备模式、放电模式、充电模式和故障处理模式等5种工作模式下。
公众号动力电池BMS①下电模式。
②准备模式。
③放电模式。
④充电模式。
⑤故障模式。
四、动力电池组的均衡充电管理和热管理1、动力电池组均衡充电管理动力电池组均衡充电具有以下3种方式:①充电结束后实现单体电池间的自动均衡，工作原理如图4-19所示。
②充电过程中实现单体电池间的自动均衡，主要有3种方案，如图4-20所示。
③采用辅助管理装置，对单个电池的电流进行调整。
如图4-21所示。
2. 动力电池组的热管理①气体冷却法。
图4-22所示为几种典型的气体冷却方式。
②液体冷却法。
图4-23所示为一种典型的液体冷却系统的构成。
③相变材料冷却法。
④热管冷却法。
⑤带加热的热管理系统。
纯电动车动力电池系统的基本结构
纯电动车动力电池系统的基本结构
纯电动车动力电池系统的基本结构：
一、碱性蓄电池
1、构成：由电池盒、电池格栅、电池、电池串等组成；
2、用途：用于储存和供给动力电池系统提供驱动力。
二、动力电池
1、构成：电芯、电池外壳、控制器、冷却系统等；
2、用途：它用于将发动机输出的能量转换成电能，并将电能存储到蓄电池中
以供下游系统使用。
三、能量管理系统
1、构成：它由电池模块、传感器、控制器、电源转换器、驱动机等元件组成；
2、用途：能量管理系统负责实时监控电池的运行状况，给予适当的保护以及
管理动力电池系统的整体供电。
四、充电系统
1、构成：由充电桩、充电控制器等组成；
2、用途：它负责从汽车外部供电，通过充电控制器将电能输入给蓄电池，利
用多种保护措施来保护电池的安全。
五、电池监控系统
1、构成：由温度传感器、电压传感器、负载传感器等组成；
2、用途：电池监控系统负责监测电池的运行状态，警报报警以特定形式向驾驶员提供警报信息。
电动汽车动力电池的基本构成
电动汽车动力电池的基本构成
电动汽车动力电池是电动汽车的重要组成部分，它是电动汽车的动力来源。
电动汽车动力电池的基本构成包括电池单体、电池模组和电池包。
1. 电池单体
电池单体是电动汽车动力电池的基本组成部分，它是由正极、负极、隔膜和电解质组成的。
电池单体的正极和负极是由锂离子嵌入化合物材料制成，隔膜是由聚合物材料制成，电解质是由有机溶剂和锂盐组成的电解液。
2. 电池模组
电池模组是由多个电池单体组成的，它们通过电池管理系统（BMS）进行控制和管理。
电池模组的设计和制造需要考虑电池单体的连接方式、散热、机械强度和电气性能等因素。
3. 电池包
电池包是由多个电池模组组成的，它们通过电池管理系统进行整体控制和管理。
电池包的设计和制造需要考虑电池模组的连接方式、散热、机械强度和电气性能等因素，同时还需要考虑电池包的安全性和可靠性。
除了上述基本构成部分，电动汽车动力电池还包括电池管理系统（BMS）、充电系统和放电系统等组成部分。
电池管理系统是电动汽车动力电池的核心部分，它负责电池的状态监测、故障诊断、充放电控制和温度管理等功能，保证电池的安全性和可靠性。
充电系统和放电系统则负责电池的充电和放电，保证电动汽车的正常运行。
总之，电动汽车动力电池的基本构成包括电池单体、电池模组和电池包，同时还包括电池管理系统、充电系统和放电系统等组成部分。
这些部分的设计和制造需要考虑多种因素，如电池的性能、安全性、可靠性、成本和环保等因素，以满足电动汽车的使用需求。
纯电动汽车的动力电池热管理技术
纯电动汽车的动力电池热管理技术随着全球对环境污染和气候变化的关注度不断增加，纯电动汽车正逐渐成为替代传统燃油汽车的主要选择。
而作为纯电动汽车的核心部件，动力电池的热管理技术至关重要。
本文将探讨纯电动汽车动力电池热管理技术的重要性及其当前的技术发展。
一、纯电动汽车动力电池的热管理技术的重要性动力电池是纯电动汽车的核心动力来源，其性能直接影响到汽车的续航里程、功率输出和安全性。
然而，动力电池的工作过程中会产生大量的热量，如果不能有效地管理和控制这些热量，将会对电池的性能和寿命产生严重的影响。
因此，热管理技术对于纯电动汽车的整体性能至关重要。
二、纯电动汽车动力电池热管理技术的主要挑战纯电动汽车动力电池热管理技术主要面临以下挑战：1. 高温问题：动力电池工作时容易产生大量的热量，如果不能及时降低电池的温度，会导致电池性能下降、寿命缩短甚至损坏。
2. 低温问题：在严寒的环境下，动力电池的性能也会受到影响。
低温下，电池的放电能力和充电速度都会降低，影响纯电动汽车的续航里程和使用寿命。
3. 温度均衡问题：动力电池由多个独立单体组成，不同单体之间的温度分布不均可能导致电池性能不一致，进而影响整个电池组的性能和寿命。
4. 安全问题：如果动力电池过热，会引发热失控甚至起火的风险。
因此，如何有效地管理电池的温度，保证其在安全范围内运行，成为一项至关重要的任务。
三、纯电动汽车动力电池热管理技术的解决方案为了有效地管理电池的温度，纯电动汽车采用了一系列热管理技术，包括以下几个方面：1. 电池散热系统：通过散热系统将电池周围的热量排出，保持电池组的温度在安全范围内。
传统的散热系统通常采用风扇和散热片，近年来也出现了一些新的散热技术，如热管和液冷系统，可以更有效地降低电池温度。
2. 温度传感器和控制系统：为了实时监测电池的温度，纯电动汽车通常装备了温度传感器，并通过控制系统对电池的温度进行精确控制。
当电池温度超过设定的安全阈值时，控制系统将启动散热系统以保证电池的安全工作。
电动汽车动力电池的分类
电动汽车动力电池的分类
电动汽车动力电池的分类主要基于其化学成分和用途，可以分为以下几类：1.铅酸电池：铅酸电池是最早应用于电动汽车的电池，也是目前仍在使用的电
池之一。
它由铅、二氧化铅、硫酸和水等材料组成，具有成本低、电压稳定、维护简单等优点。
但铅酸电池的能量密度较低，充电速度较慢，且对环境有一定污染。
2.镍镉电池：镍镉电池是一种可充电的二次电池，由镍和镉两种元素组成。
它
具有较高的能量密度和放电率，能够提供较大的电流输出，因此常用于混合动力汽车和纯电动汽车。
但镍镉电池含有重金属元素，对环境有一定影响。
3.锂离子电池：锂离子电池是一种高能量密度、高电压、长寿命的二次电池，
由锂离子在正负极之间移动实现充放电。
锂离子电池具有较高的能量密度、较长的寿命、较低的自放电率、环保等优点，是当前电动汽车电池的主流选择。
4.燃料电池：燃料电池是一种将燃料的化学能通过电化学反应转化为电能的装
置。
它由燃料、氧化剂、电极和电解质等组成，具有高效、环保、高能量密度等优点。
燃料电池的燃料可以是氢气、甲烷、乙醇等，氧化剂可以是氧气、空气等。
以上是电动汽车动力电池的主要分类，不同类型的电池各有其优缺点，选择适合的电池类型需要根据实际需求进行权衡。
几种常见的纯电动汽车动力电池的充电方法
几种常见的纯电动汽车动力电池的充电方法纯电动汽车动力电池的充电方法主要有三种：慢充、快充和无线充电。
慢充是指使用家庭电源或公共充电桩进行充电，充电功率相对较低，一般为3-6kW。
慢充的优点是充电过程相对安全，不容易产生过热现象，对电池寿命影响较小。
慢充时间较长，一般需要6-10小时才能将电池充满，适合在家充电或停车场长时间停放时使用。
慢充的成本较低，但充电效率相对较低。
快充是指使用高功率充电桩进行充电，充电功率一般在40-150kW之间。
快充的优点是充电速度快，一般可以在30分钟到1小时内将电池充满，适合在旅途中快速充电。
快充的缺点是充电过程中产生的热量较大，容易对电池产生影响，缩短电池寿命。
快充的成本较高，需要建设专门的充电桩设施。
无线充电是指通过电磁感应方式将电能传输到电动汽车动力电池中进行充电。
无线充电的优点是充电过程方便，无需插拔充电线，只需将车辆停放在充电设备上即可进行充电。
无线充电的缺点是充电效率相对较低，传输过程中会有能量损耗，充电速度较慢。
无线充电的成本较高，需要建设专门的充电设备。
除了这三种常见的充电方法外，还有一些新兴的充电技术正在不断发展。
例如，充电站可以利用太阳能或风能等可再生能源进行充电，实现绿色环保的充电方式。
另外，一些厂商也在研发可移动的充电设备，可以随时随地为电动汽车充电，提高充电的便利性。
总之，随着纯电动汽车市场的发展，充电技术也在不断创新和改进。
未来，充电设备将更加智能化和便捷化，充电速度和效率也会进一步提高，为电动汽车用户提供更好的使用体验。
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循环寿命
工作温度范围
循环寿命是指电池在使用过程中可以充放电 的次数，循环寿命越长，电池的使用寿命也 就越长。
工作温度范围是指电池在不同温度下可以正 常充放电的范围，工作温度范围越宽，电池 的使用范围也就越广。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
纯电动汽车动力电池技术
电池单体技术
锂离子电池
01
是目前纯电动汽车应用最广泛的电池类型，具有能量密度高、
趋势分析
未来，动力电池市场将朝着更高能量密度、更快的充电速度、更低成本以及更环 保的方向发展。同时，随着5G技术的推广应用，智能制造和物联网技术也将为动 力电池产业带来新的发展机遇。
04
纯电动汽车动力电池的发展方向与挑战
未来技术发展方向
高能量密度
提高动力电池的能量密度，以增加车辆的续航里 程。
快速充电技术
研发快速充电技术，以缩短充电时间，提高充电 效率。
固态电池
研究和发展固态电池技术，以提高电池的安全性 和性能。
充电设施建设与规划
公共充电桩
建设更多的公共充电桩，以满 足日益增长的电动汽车充电需
求。
家庭充电桩
鼓励家庭安装充电桩，方便日常 充电。
充电网络规划
合理规划充电网络布局，确保充电 设施的覆盖面和服务范围。
动力电池回收再利用逐渐受到重视，有助于降低环境 污染和资源浪费。
对纯电动汽车动力电池产业的展望
随着全球对可再生能源和低碳出行方式的关注度 不断提高，纯电动汽车及动力电池产业将迎来更 加广阔的发展空间。
固态电池技术有望在未来几年内取得突破，为纯 电动汽车提供更长的续航里程和更快的充电速度 。
几种常见的纯电动汽车动力电池的充电方法
几种常见的纯电动汽车动力电池的充电方法
纯电动汽车的电能补充可以划分为两种模式，即充电模式和换电模式。
其中换电又被称为机械充电，是通过直接更换已充电的动力蓄电池来达到电动汽车电能补充的目的。
纯电动汽车动力蓄电池放电后，用直流电源连接动力蓄电池，将电能转
化为动力蓄电池的化学能，使它恢复工作能力，这个过程称为动力蓄电池充电。
动力蓄电池充电时，动力蓄电池正极与充电电源正极相连，动力蓄电池负极与充电电源负极相连，充电电源电压必须高于动力蓄电池的总电动势。
合适的充电方式不仅能够最大限度地发挥电池的容量，而且可以延长电
池的使用寿命。
纯电动汽车的充电方法包括常规充电方式和快速充电方式。
常规充电方式有恒电流充电方法、恒电压充电方法和阶段充电方法等几种．常规充电方式以较低的充电电流对电动车进行充电，一般充电时间较长，可达10~20h；常规充电方式的充电器安装成本比较低，电动汽车家用充电设施（车载充电机）和汽车充电站多采用这种充电方式。
充电时段可以充分利用电力低谷时段进行充电，降低充电成本，提高充电效率，并延长电池的使用寿命。
快速充电方式有脉冲式充电法、变电流间歇充电方法、变电压间歇充电
方法等几种，这里介绍常见的和基本的充电方法．快速充电方式以较高的充电电流在短时间内为蓄电池充电，充电时间短，可在10-30min完成，快速充电方
式的充电器安装成本相对较高，充电效率较低，对电池寿命也有一定的影响。
（1）恒压充电方法
恒压充电是最基本的控制方式，电池端电压和电流的关系如
（2）恒流充电方法。
试论述纯电动汽车的动力传递路线
试论述纯电动汽车的动力传递路线纯电动汽车的动力传递路线是指从电池组产生的电能转化为车辆的动力，并驱动车辆运动的过程。
相比于传统燃油汽车，纯电动汽车的动力传递路线更为简洁直接，不需要燃油发动机等额外的动力装置，整个过程更加高效和环保。
下面将详细介绍纯电动汽车的动力传递路线。
纯电动汽车的动力传递路线主要包括电池组、电动机、变速箱或无级变速器及驱动轮四部分。
第一部分：电池组电池组是纯电动汽车的动力来源，它由若干个电池单体组成。
电池单体是能够储存电能的元件，通常采用锂离子电池或固态电池等先进电池技术。
电池组能够存储大量的电能，可以为车辆提供持续的动力。
整个电池组需要通过电池管理系统进行监控和管理，以确保电池的安全性和性能。
第二部分：电动机电动机是纯电动汽车中最核心的部件，它负责将电池组储存的电能转化为机械动力，驱动车辆运动。
电动机可分为直流电动机和交流电动机两种类型，其中交流异步电动机应用较为广泛。
电动机通过控制器（Inverter）接收来自电池组的直流电，并将其转化为交流电，然后输出给电动机。
电动机通过转子和定子之间的电磁作用产生转矩，从而带动车辆前进。
第三部分：变速箱或无级变速器与传统汽车需要搭配多速变速箱不同，纯电动汽车通常采用单速变速箱或无级变速器。
单速变速箱直接将电动机输出的转速传递给驱动轮，简化了动力传递过程，使得整个系统更加高效。
而无级变速器则通过不断调整输入和输出的转速比例，实现动力和速度的匹配，提升了车辆的驾驶舒适性和能效。
第四部分：驱动轮驱动轮是纯电动汽车的动力输出部分，它接收来自变速器或无级变速器的传递动力，并通过牵引力将车辆推动前进。
根据车辆的驱动方式，驱动轮可以为前驱、后驱或四驱。
由于电动机的高扭矩特性，纯电动汽车通常拥有更好的起步加速性能和道路抓地力。
总结：纯电动汽车的动力传递路线相对传统燃油汽车来说更为简洁和高效。
电能通过电池组储存，并通过电动机转化为机械动力，最终输出给驱动轮推动车辆前进。
简述电动汽车动力电池的分类及各自特点
简述电动汽车动力电池的分类及各自特点电动汽车动力电池是电动汽车的重要组成部分，它储存和释放电能，为电动汽车提供动力。
根据不同的电化学原理和材料，电动汽车动力电池可以分为铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和固态电池等几种不同类型，每种类型的电池都有其独特的特点和适用场景。
1. 铅酸电池铅酸电池是电动汽车最早采用的动力电池，具有成熟的技术和较低的成本。
它的正极是由氧化铅制成，负极是由纯铅制成，电解液是硫酸溶液。
铅酸电池具有较高的电压稳定性和较低的内阻，能够提供较大的电流输出。
然而，铅酸电池的能量密度较低，重量大，体积大，充电时间长，寿命短，不利于提高电动汽车的续航里程和使用寿命。
2. 镍氢电池镍氢电池是一种比较成熟的动力电池技术，具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
它的正极是由氢氧化镍制成，负极是由金属氢化物制成，电解液是氢氧化钾溶液。
镍氢电池具有较高的充放电效率和较低的自放电率，能够在较宽的温度范围内正常工作。
然而，镍氢电池的价格较高，重量较大，容量衰减较快，不利于提高电动汽车的续航里程和使用寿命。
3. 锂离子电池锂离子电池是目前电动汽车主流的动力电池技术，具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
它的正极是由氧化钴、氧化锰或氧化镍等材料制成，负极是由石墨或硅负极材料制成，电解液是锂盐溶液。
锂离子电池具有较高的电压稳定性和较低的自放电率，能够提供较大的电流输出。
同时，锂离子电池还具有较小的体积和重量，充电时间短，寿命长的优点。
然而，锂离子电池也存在着充电速度较慢、温度敏感、安全性和环境友好性等方面的挑战。
4. 固态电池固态电池是一种新兴的动力电池技术，具有较高的能量密度和较长的使用寿命。
它的正负极材料都是固态材料，电解质也是固态材料。
固态电池具有较高的充放电效率和较低的自放电率，能够在更宽的温度范围内正常工作。
与传统液态电池相比，固态电池还具有更好的安全性能和更长的循环寿命。
然而，固态电池的制造成本较高，技术难度较大，还需要进一步的研发和改进。
纯电动汽车关键技术
纯电动汽车关键技术纯电动汽车是一种搭载电池储能装置作为动力源的汽车。
相对于传统的内燃机汽车，纯电动汽车具有零排放、低噪音、高效能等特点，是减少车辆污染和降低能源消耗的重要技术手段。
下面将介绍纯电动汽车的关键技术。
1. 电池技术：电池是纯电动汽车的核心技术之一。
目前常用的电池技术包括铅酸电池、锂离子电池和超级电容器等。
锂离子电池具有体积小、能量密度高、循环寿命长等优点，因此被广泛应用于纯电动汽车中。
电池的充电技术也是关键，快速充电和智能充电技术的发展将大大提高电动汽车的使用便捷性。
2. 电机技术：电机是纯电动汽车的动力输出装置，关系到汽车的驱动性能和效率。
目前常用的电机技术包括直流电机、交流电机和永磁同步电机等。
永磁同步电机由于具有高效率、大功率密度等优点，被广泛应用于纯电动汽车中。
3. 动力系统控制技术：纯电动汽车的动力系统控制技术包括电动机控制、能量管理、制动能量回收等。
电动机控制技术通过精确控制电机的转速和转矩，提高汽车的驱动性能和节能性能。
能量管理技术主要是对电池的充放电过程进行优化管理，延长电池寿命和提高能量利用率。
制动能量回收技术通过将制动过程中的动能转化为电能储存起来，提高了纯电动汽车的能源利用效率。
4. 能量储存技术：电池作为纯电动汽车的能量储存装置，能否长时间稳定供电是关键。
目前，电池组的温控技术、防火安全技术以及寿命预测和评价技术等是能量储存技术的热点。
5. 充电基础设施建设：纯电动汽车需要有充电设施才能进行补充能量。
充电基础设施的建设是纯电动汽车推广的关键。
充电桩的建设、充电设施的布局和管理等都是需要关注的方面。
纯电动汽车关键技术包括电池技术、电机技术、动力系统控制技术、能量储存技术和充电基础设施建设等。
这些技术的发展将进一步提高纯电动汽车的性能和可靠性，推动纯电动汽车在市场上的普及和应用。
新能源汽车纯电动车动力电池
新能源汽车纯电动车动力电池随着可再生能源的发展，新能源汽车已成为未来发展的趋势。
新能源汽车的发展关键在于电池技术，因为动力电池是纯电动车的核心部件，它的性能和质量直接决定了汽车的续航里程。
本文将详细介绍纯电动车动力电池的相关知识。
动力电池的定义和作用动力电池是指为纯电动车提供动力所必需的电池，用于储能和提供动力。
它是纯电动车的核心部件，对纯电动车的续航里程、性能和使用寿命都有很大的影响。
动力电池主要由电池单体、电池管理系统、电池充电系统等组成。
作为电动汽车的核心部件，造就着电动汽车行驶的里程和动力输出。
同时也是影响纯电动汽车价格的重要因素。
动力电池的构成动力电池主要由电池单体、电池管理系统、电池充电系统等组成。
通常，动力电池采用锂离子电池或钴酸锂电池作为电池单体。
1.电池单体：电池单体是动力电池的基本组成部分，它由一定数量的电池组成，在电动汽车中通常由数百个甚至数千个电池单体组成。
电池单体的性能决定了整个电池的性能，常见的电池单体规格有18650和26650两种，其中18650是一种直径为18毫米，长度为65毫米的圆柱形电池单体，而26650则是一种直径为26毫米，长度为65毫米的圆柱形电池单体。
2.电池管理系统：电池管理系统是动力电池的关键部分，它负责监测每个电池单体的电压和温度，并通过数据处理系统将这些信息集中控制，以保证电池单体的正常工作。
例如：保护电池免受过充、过放或短路等异常情况。
同时，电池管理系统还会通过外部冷却和加热装置控制电池温度，保证电池处于正常工作的温度范围之内。
3.电池充电系统：电池充电系统是指将电池充满电的装置，它主要由电池充电器和充电管理系统组成。
电池充电系统负责控制电池的充电过程，保证电池充电安全可靠。
动力电池的类型根据电池单体的不同材质和结构，动力电池可以分为多种类型，目前市面上使用的动力电池主要有以下几种：1.钴酸锂电池钴酸锂电池是目前市场上使用最为广泛的动力电池，充电速度快，能量密度高，具有优良的循环寿命和安全性能，缺点是价格较高。
简述特斯拉电动汽车的动力电池的特点
简述特斯拉电动汽车的动力电池的特点
特斯拉电动汽车的动力电池具有以下特点：
1. 高能量密度：特斯拉采用了锂离子电池作为动力电池，其能量密度较高，能够提供更长的续航里程。
特斯拉的电池组能够存储更多的能量，从而使车辆可以行驶更远的距离。
2. 高功率输出：特斯拉的电池组采用了大量的电池单体并联和串联，以提供更高的功率输出。
这使得特斯拉车辆可以迅速加速，具有出色的动力性能。
3. 长寿命：特斯拉的电池采用了先进的电池管理系统，能够减少充放电过程中的能量损失，延长电池的寿命。
此外，特斯拉的电池组还有很好的耐久性，能够经受多次充放电循环而不损坏。
4. 快速充电：特斯拉的超级充电站网络使得车主能够在短时间内快速充电，减少充电时间。
特斯拉的电池组也具有较高的充电效率，能够更有效地利用充电能量。
5. 安全性：特斯拉的电池组经过严格的安全测试和验证，确保在正常使用和意外情况下都具有高度的安全性。
特斯拉的电池使用了多层保护和温控系统，以避免过热和短路等安全问题。
总的来说，特斯拉的动力电池具有高能量密度、高功率输出、长寿命、快速充电和安全性等重要特点，这些特点为特斯拉电动汽车提供了卓越的性能和用户体验。
常见纯电动汽车动力电池的成组方式
672023/11·汽车维修与保养动力电池作为电动汽车的核心部件，起着至关重要的作用。
当单体电池电压过低，电池管理器无法进行均衡处理时，拆卸动力电池并使用电池均衡仪对单体电池进行均衡后，如果单体电池电压仍然无法恢复到理想值，那么通常需要更换相应的电池模组。
近年来，除了流行的CTP(Cell To PACK电池直接集成到电池包)技术外，大部分电动汽车动力电池模组的典型成组方式是先并联后串联，即多个单体电池(电芯)并联组成一个模块，多个电池模块串联组成一个模组，最后多个模组串联组成一个电池包(本体)。
当某个单体电池电压过低，通过BMS电池管理系统无法进行均衡处理，或使用锂电池维护仪进行人工均衡仍无法恢复正常电压、容量时，需要更换该单体电池所在的电池模组。
一、北汽EU260动力电池的成组方式从表1可知，北汽EU260纯电动汽车选用CATL(宁德时代新能源科技股份有限公司)生产的三元锂电池。
动力电池的成组方式如下：电芯数量共270颗，其中3并3串(3P3S)，共6个；3并6串(3P6S)，共12个，这样总共18个电池模组分别串联后形成动力电池总成。
也就是说，总的成组方式是3并90串(3P90S)，单体电池标称电压为3.65V，电池总成标称电压为330V。
北汽EU260动力电池的实物如图1所示。
二、北汽EX360动力电池的成组方式北汽EX360动力电池总成如图2所示，总共6个电池模组，1号电池模组的成组方式为5P7S(5并7串)，2、3、4号电池模组的成组方式均为5P16S，5号模组为5P8S，6号模组为5P28S，动力电池总的成组方式为5P91S，单体电芯总数量为455颗。
电芯标称电压为3.65V，动力电池总成额定电压为332V。
三、比亚迪e5动力电池的成组方式比亚迪e5采用磷酸铁锂电池，如图3所示，2016款比亚迪◆文/福建理工学校陈育彬技能大师工作室 陈育彬常见纯电动汽车动力电池的成组方式图1 北汽EU260动力电池68-CHINA ·November栏目编辑：桂江一 ********************新能源汽车e5的动力电池由13个动力电池模组串联构成，动力电池总电压为 653.4V，总电量为42.47kWh。
电动汽车动力电池的基本要求和具体分类
电动汽车动力电池的基本要求和具体分类
电动汽车动力电池的基本要求是高能量密度、长寿命、较高的充放电效率、安全可靠以及成本合理等。
具体分类如下：
1. 锂离子电池：目前是最常用的动力电池，具有高能量密度、较长寿命、较高的充放电效率和较低的自放电率。
常见的有锂铁磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元材料锂离子电池等。
2. 镍氢电池：具有高能量密度和较长寿命，但充放电效率相对较低。
主要用于混合动力和纯电动汽车的中小型车辆。
3. 铅酸电池：具有较低的能量密度和较短的寿命，但成本较低。
主要用于电动公交车和低速电动车等。
4. 固态电池：相较于传统液态电解液，使用固态电解质，具有更高的能量密度、更长的寿命和更好的安全性能。
目前仍处于研发阶段，尚未商业化应用。
5. 金属空气电池：利用金属与氧气反应来产生电能，具有极高的能量密度，但存在反应性不稳定和放电速度较慢等问题。
目前仅在特定场景下应用。
需要注意的是，不同类型的电动汽车可能会使用不同种类的动力电池，具体取决于使用需求、成本效益以及技术发展情况等因素。
纯电车电池热管理
纯电车电池热管理是指对电动汽车的动力电池进行温度控制的技术。
因为动力电池的性能、寿命和安全性都受到温度的影响，所以对动力电池进行合理的温度管理是至关重要的。
纯电车电池热管理主要涉及以下几个方面：
1.温度监测：实时监测动力电池的温度，确保其工作在适宜的温度范围内。
温度过高或过低都可能影响电池的性能和寿命。
2.散热和加热：当动力电池温度过高时，需要进行散热，防止电池过热；当温度过低时，需要进行加热，提升电池温度。
3.空气流动：通过控制车内的空气流动，帮助散热和防止灰尘或其他杂质进入电池系统。
4.液体冷却：一些高端的电动汽车使用液体冷却系统来帮助散热。
通过液体循环，将电池的热量带走并散发到空气中。
5.热管理系统：这是对动力电池进行温度管理的综合系统，包括温度传感器、散热器、加热器、风扇、水泵等部件。
热管理系统的目标是确保动力电池始终处于最佳工作温度，提高电池的性能和寿命。
纯电车电池热管理是电动汽车发展的重要组成部分，它不仅影响电池的性能和寿命，还直接关系到电动汽车的安全性和可靠性。
因此，对纯电车电池热管理的研究和应用具有重要的意义。
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实例
• 在 25 ℃下 , 单体电池以不 同倍率恒流充 电到4.2 V后 , 转恒压充电 , 当充电电流小 于恒流充电电 流的 10 %时 停止充电 ,
纯电动汽车动力电池
实例
• 从图1a可知:单体电池的充电曲线分为恒流 充电和恒压充电两部分,随着充电电流的增 加,单体电池恒流充电容量所占比例减少,恒 压充电容量所占比例增加;随着充电倍率的 提高,单体电池恒流充电过程中的电压上升 速率加快,充电平台也升高。当充电倍率达 7.0 C时,基本看不到LiMn2O4 的特征充电平 台,这主要是因电池在高倍率充电下电化学 极化增大造成的。
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/30
纯电动汽车动力电池
• 锂离子电池建模的基础是如何确定锂离子 电池的电动势、内阻的特性函数。
• 这些特性函数的确定是基于电池荷电状态 值SOC (State of Capacity)变化关系的结果 上得到的。
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充电特性
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锂离子电池的荷电状态值
• 锂离子动力电池的两个基本特性: • 1、电电池短路或者过大的冲放电电流会 使电池内部温度过高而耗损能量，这样会缩短放 电时间，所以要进行过电流保护。
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从以下三方面进行注意:
• 1.锂离子电池具有较大的内阻，无法实现快速充 电或者放电，高速率充电或放电将致使电池温度 超过允许的范围，引发安全隐患。因此，要严格 限制锂离子电池充放电速率，严格控制锂离子电 池的工作温度;
电池越来越多地在电动汽车上得到应用。 • 我国锂离子动力电池在电动汽车上的应用
已列入国家高技术研究发展计划（" 863”计 划)和国家“十五”计划。
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锂离子电池的组成
• 锂离子电池实际上是一种锂离子浓差电池，正负 电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成，
• 正极一般采用锂化合物LiXCoO2, LiXNiO2或 LiMn2O4，
• 3,贮存性能好。锂一次电池通常可贮存510年，锂二次电池的自放电一般小于15%(一 年)，约为常规铅酸、镍镉电池的1/10;
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锂离子电池性能
• 4、电压高3.6伏(一般为3.0伏以上)且放 电电压平稳;
• 5、自放电小、循环使用寿命长; • 6、无记忆效应。 • 目前，作为一种应用趋势，锂离子动力
纯电动汽车动力电池电荷平衡;
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锂离子电池性能
• 与传统的化学电源体系相比，它具有以下优 点.
• 1、比能量高。锂离子电池的比能量可达到 200Wh/Kg和300Wh/L，约为传统锌锰、铅酸 和镍镉电池的6倍;
• 2、工作温度范围宽。可在-200 C-+750 C环 境温度下工作;
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超高速飞轮
• 超高速飞轮是实现电动汽车储能要求的一 种有效方式，它具有高比能量、 高比功率、 长循环寿命、 高能量效率、 能快速充电、 免维护和良好的性能价格比等优点。在混 合储能系统中，若飞轮用作辅助能量源， 则飞轮在车辆匀速行驶和再生制动时以机 械形式实施充电储能而在车辆启动、加速 或爬坡时进行发电并输出峰值功率。除了 可以做主能源的负载均衡装置之外，超高 速飞轮也可单独用作电动汽车的能量源。
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放电特性
• 实验发现，锂离子电池在放电终止电压 2.7V的条件下，放电电流越大电池的极化 越大，电池的放电容量越小，但电池的静 态电压与电池的放电深度的关系是基本保 持不变的状态。锂离子电池以大电流放电 （大于2C)的情况下，电池的放电曲线出现 了电压先降低后升的现象。
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• 2.电池进入恒压充电阶段后，要严格控制电池的 充电电压，防止出现过压充电或欠压充电;
• 3.放电过程中，要防止电池出现深度放电。当电 池的端电压低于电池的放电终止电压时，要立即 停止电池的放电工作。
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超级电容
• 由于电动汽车频繁启动和停车，使得蓄电池的放电过程变 化很大。在正常行驶时，电动汽车从蓄电池中吸取的平均 功率相当低，而加速和爬坡时的峰值功率又相当高，一辆 高性能的电动汽车的峰值功率与平均功率之比可达到16:1。 用于加速和爬坡时所消耗的能量占到总能耗的2/3,在现有 的电池技术条件下，蓄电池必须在比能量和比功率以及比 功率和循环寿命之间做出平衡，而难以在一套能源系统上 同时追求高比能量、高比功率和长寿命。为了解决电动汽 车续驶里程与加速爬坡性能之间的矛盾，可以考虑采用两 套能源系统，其中由主能源提供最佳的续驶里程，而由辅 助能源在加速和爬坡时提供短时的辅助动力。辅助能源系 统的能量可以直接取自主能源，也可以在电动汽车刹车或 下坡时回收可再生的动能。选用超级电容作辅助能源已引 起广泛关注。
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超高速飞轮问题
• 与固定储能装置不同，超高速飞轮用作电 动汽车的储能装置面临两大问题。
• 首先，当车辆转弯或产生颠簸偏离直线行 驶时，飞轮将会产生陀螺力矩，陀螺力矩 将严重影响车辆的操纵性能；
• 其次，若飞轮出现故障，以机械能形式存 储在飞轮中的能量就会在短时间内释放出 来，相应地，产生的大功率输出将对车辆 会产生巨大破坏。
• 负极采用锂一碳层间化合物LiXC6， • 电解质为LiPF6和LiAsF6等有机溶液，经Li十在正
负电极间的往返嵌入和脱嵌形成电池的充电和放 电过程。在充电时， Li十正极脱嵌经过电解质嵌 入负极，负极处于富锂状态，正极处于贫锂状态， 放电时刚好相反。
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锂离子电池的数学模型
纯电动汽车-动力电池
2020/11/30
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锂离子电池工作原理图
放电时则 恰好相 反，锂 从碳材 料中脱 出回到 氧化物 正极中， 正极处 于富锂 态。
充电时锂离子 从氧化物正 极晶格脱出， 通过锂离子 传导的有机 电解液后迁 移嵌入到碳 负材料负极， 负极处于富 锂态，正极 处于贫锂态， 同时电子的 补偿电荷从 外电路供给 到碳负极， 保证负极的
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缺点:
• (1)锂离子电池在充电时正极中的锂离子溶出太多 回不到原来的状态致使电池放电时锂离子不能填 充到正极的通道。表现为电池充电充不进去造成 永久性破坏。这样我们就必须采取措施限制充电 电压的方式来控制锂离子的溶出量;
• (2)锂离子电池放电放到终点时，内部物质就会发 生质变，即负极上的石墨层中的锂离子全部脱落， 下次充电时，没有锂离子的负极石墨层就不能保 证回路通畅，所以要采取措施控制放电电压的大 小;
电池荷电状态
电池的荷电状态值k简记作soc，也可用百分 量来计量。
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锂电池内阻的数学模型
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• 表示为以电池荷电状态值的函数：
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• 电池端电压的计算如下:
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超级电容的特点
• 在近期内，超级电容极低的比能量使得它不可能单独用作 电动汽车能量源，但使用超级电容作辅助能量源具有显著 优点。在电动汽车上使用的最佳组合为电池＆超级电容混 合能量系统，从而使得电动汽车对电池的比能量和比功率 要求分离开来。
• 电池设计可以集中于对比能量和循环寿命要求的考虑，而 不必过多地考虑比功率问题。由于超级电容的负载均衡作 用，电池的放电电流得到减少从而使电池的可利用能量、 使用寿命得到显著提高。而且与电池相比，超级电容可以 迅速高效地吸收电动汽车制动产生的再生动能。由于超级 电容的载荷均衡和能量回收作用，车辆的续驶里程得到极 大地提高。但该系统应对电池、超级电容、电动机和功率 逆变器等作综合控制和优化匹配，功率变换器及其控制器 的设计应充分考虑到电动机和超级电容之间的匹配。
越大，则在该电流下所能放出的有效容量 就越少，这种特性简称容量特性 • 2、电池的工作电压与放电的深度有关，放 电电流及放电深度越大，电池的工作电压 下降得越多，这种特性我们简称为电压特 性
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• 电池能量模型建立的基础是电池的等效电 路图，
• 电池的容量特性将直接影响电动汽车的 有效续驶里程，而它的电压特性则直接影 响电动汽车的动力性，两者相互关联，相 互影响，构成了电池的(2.7v-4.2v)放电特性。
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实例
• 由图 1b可见:单体电池在不同倍率下的放电曲线 的形状基本相似 ,放电初期和接近结束时的电压下 降较快 ,放电中期的电压变化较小 ,呈现出放电平 台。单体电池的1.0 C放电平台保持在3.85 V 左 右;。随着放电倍率的增加 ,电池的放电平台随之 下降 ,容量也随之减少。放电倍率增加到6.0 C时 , 放电平台降低至 3.57 V 左右 ,放电容量为 1.0 C 容量的 91 %。继续增加放电倍率到 12.0 C ,放电 平台保持在3.31 V 左右 ,放电容量接近1.0 C容量 的62 %。
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可用容量
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