电动汽车基础一.ppt
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1、第二章 电动汽车基础,学习目标 了解新能源汽车各种动力电池的主要种类、构造、原理以及充电方法; 了解电动汽车的电源管理系统、制动能量回馈系统等控制技术的基础知识。 学习任务描述: 对新能源汽车电池技术的认知,学习任务,1. 电动汽车动力电池 2. 电动汽车的能量管理系统与再生制动,学习任务,1. 新能源汽车动力电池 2. 电动汽车的能量管理系统与再生制动,引导问题1: 动力电池的基本概念,1.电压: 工作电压:电池在一定负载条件下实际的放电电压,如铅酸蓄电池的工作电压为1.8V-2V ,镍氢电池的工作电压:1.1V-1.5V ,锂离子电池的工作电压:2.75-3.6V ; 额定电压:电池工作时
2、公认的标准电压,如镍镉电池额定电压:1.2V ,铅酸蓄电池的额定电压:2V ; 终止电压:放电终止时的电压值,通常与负载、使用要求有关; 充电电压:外电路直流电压对电池充电的电压。一般,充电电压要大于开路电压,如镍镉电池的充电电压:1.45-1.5V ,锂离子电池的充电电压:4.1-4.2V ,铅酸蓄电池的充电电压: 2.25-2.7V。,引导问题1: 动力电池的基本概念,2.容量与比容量: 容量是指在充电以后,在一定放电条件下所能释放出的电量,其单位为 ,容量与放电电流大小有关,与充放电截止电压有关。 比容量是指单位质量或单位体积的电池所能给出的电量。 额定容量,是指设计与制造电池时,按照国
3、家或相关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下能够放出的最低限度的电量。 实际容量,是指电池在定的放电条件下实际放出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积。 值得注意的是,实际电池中正负极容量不等,多为负极容量过剩。,引导问题1: 动力电池的基本概念,3. 功率与比功率 电池的功率是指电池在一定放电制度下,单位时间内输出的能量 ,单位为 。比功率则是指单位质量或单位体积电池输出的功率,单位为KW/kg 或KW/L 。 4. 放电率 放电率是指放电时的速率,常用“时率”和“倍率”表示。时率是指以放电时间表示的放电速率,即以一定的放电电流放完额定容量所需的时间。倍率是指电池在规定时间内放出额定
4、容量所输出的电流值,数值上等于额定容量的倍数。 放电深度(Depth of discharge,DOD)表示放电程度的一种量度,它是放电容量与总放电容量的百分比。,引导问题1: 动力电池的基本概念,5.荷电状态: 荷电状态(State of charge,SOC),是指剩余电量与额定容量或实际容量的比例。这一参数是在电动汽车使用中十分关键却不易获取的数据。 6.自放电与存储性能: 对所有化学电源,即使在与外界电路无任何接触的条件下开路放置,其容量也会自然衰减,这种现象称为自放电。电池自放电的大小用自放电率衡量,通常以单位时间内容量减少的百分比表示: 自放电率= (储存前电池容量储存后电池容量)
5、/储存前电池容量x100%,引导问题1: 动力电池的基本概念,7.使用寿命: 使用寿命是指电池实际使用的时间长短。对于充电电池而言,电池的寿命分为充放电循环寿命和湿搁置寿命。 充放电循环寿命是衡量充电电池性能的重要参数。它是指在一定的充放电制度下,电池容量降到某规定值前,电池能耐受的充放电次数。充放电循环寿命赵长,电池性能越好。目前,镍镉电池的充放电循环寿命为 500-800次,铅酸蓄电池为 200-500次,锂离子电池为 600-1000次。充电电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制度工等条件有关。,引导问题2: 新能源汽车对动力电池的要求,1 .比能量高。为保证电动汽车的续驶里程,
6、电动汽车的动力电池须尽可能储存多的能量 ,同时电动汽车的重量不能过大,电池的安装空间也受整车分布限制,因此动力电池必须有足够的比能量。 2 .比功率大。为满足电动汽车在加速、上坡、负载等行驶条件下的动力要求,电池必须具备大的比功率。 3 .连续放电率高,自放电率低,电池能够适应快速放电的要求。自放电率低,以保证电池能够长期存放。 4 .充电技术成熟,时间短,充电技术通用性强。能够实现快速充电。,引导问题2: 新能源汽车对动力电池的要求,5 .适应车辆运行环境。电池除能在常温条件下正常稳定地工作,不受环境温度影响,不需要特殊的加热、保温系统。能够适应电动汽车行驶过程中的振动。 6 .安全可靠。电
7、池应干燥、洁净,电解质不会渗漏腐蚀接线柱、外壳。不会引起自燃或燃烧,在发生碰撞等事故时,不会对乘员造成伤害。废电池能够回收处理及再生利用,电池中的有害重金属能够集中回收处理。电池组可采用机械装置进行整体拆解、更换,线路连接方便。 7 .长寿命、免维护。电池的循环寿命不低于1000次,在使用寿命限定期间内,不需要进行维护与修理。,引导问题3: 常用电动汽车动力电池,常用的车用动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池和锂电池等。 铅酸电池广泛应用于内燃机汽车的低压供电电源,是一种成熟的汽车电池,但存在比能量低、质量和体积太、续驶里程短、使用寿命短、污染严重等问题,制约了其在电动汽车上的应用。 镍氢电池因
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