(10)申请公布号 CN 102437385 A
(43)申请公布日 2012.05.02C N 102437385 A
*CN102437385A*
(21)申请号 201110410608.8
(22)申请日 2011.12.12
H01M 10/42(2006.01)
(71)申请人中国电力科学研究院
地址100192 北京市海淀区清河小营东路
15号
(72)发明人郭剑波 刘道坦 王松岑 范茂松
(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有
限公司 11271
代理人徐国文
(54)发明名称
一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法
(57)摘要
本发明提供了一种电动汽车动力电池梯次
利用的分级方法，所述分级方法包括如下步骤：
(1).对梯次利用动力电池进行外特性分析，判断
动力电池是否可以进行梯次利用；(2).对于能
梯次利用的电池，根据其外特性参数进行初步分
级，然后对每一级别的电池进行抽样内特性分析；
(3).在内外特性分析的基础上，建立内外特性参
数之间的关联关系，并对电池的健康状态进行评
估；(4).将电池健康状态评估结果与电池的使用
条件相结合，对梯次利用动力电池进行分级。本
发明提供的电动汽车动力电池梯次利用的分级方
法，既能保证电池的性能满足使用场合的要求，又
要充分发挥电池的性能。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 4 页
1.一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法，其特征在于，所述分级方法包括如下步骤：
(1).对梯次利用动力电池进行外特性分析，判断动力电池是否可以进行梯次利用；
(2).对于能梯次利用的电池，根据其外特性参数进行初步分级，然后对每一级别的电池进行抽样内特性分析；
(3).在内外特性分析的基础上，建立内外特性参数之间的关联关系，并对电池的健康状态进行评估；
(4).将电池健康状态评估结果与电池的使用条件相结合，对梯次利用动力电池进行分级；
其中，所述步骤4中，电池的使用条件包括电池的使用频次、倍率、SOC限值。
2.根据权利要求1所述的分级方法，其特征在于，在所述步骤1中：对梯次利用动力电池进行的外特性分析，包括历史特性分析、基本特性试验分析和加速老化试验分析。
3.根据权利要求2所述的分级方法，其特征在于，所述历史特性分析，分析每支电池外观变化、内阻变化和可用容量与能量以及能量保持能力，对零电压电池、电阻过大的电池及外观严重不良的动力电池，直接排除其梯次利用的可能性；所述基本特性历史分析，测试并记录每个电池的以下参数：电压、内阻、容量、能量、效率、温升、电压下降及容量保持率；加所述速老化试验分析，测试电池在加速老化条件下的性能。
4.根据权利要求1所述的分级方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述初步分级是根据电池的基本特性历史分析中电池的容量、内阻和容量保持率将其进行分级，不同的容量、内阻和容量保持率范围定为不同的级别。
5.根据权利要求1所述的分级方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述内特性分析针对造成锂离子电池容量衰减的因素进行检测，且通过X射线衍射谱对电极材料进行晶体结构研究，以扫描电镜、透射电镜对电极、隔膜进行微观形貌分析，并观察SEI膜情况，还利用质谱对电池内残余的电解液进行成分分析。
6.根据权利要求5所述的分级方法，其特征在于，造成锂离子电池容量衰减的因素包括：材料晶体结构畸变、活性物质溶解、集流体腐蚀、极板松动、隔膜阻塞和SEI膜状态变化。
7.根据权利要求1所述的分级方法，其特征在于，在所述步骤4中，对动力电池的梯次利用进行如下分级：
第一级：电池内部主要出现SEI膜的缓慢增厚，使电池的界面电荷交换能力下降，但对电池的使用频次和使用倍率影响不大；
第二级：电池内部除SEI膜增厚外，还出现电极材料晶体结构畸变、部分活性物质溶解的现象，使电化学反应可逆性和锂离子扩散系数下降，对电池的使用频次和倍率有一定程度的影响；
第三级：电池内部出现集流体局部腐蚀，部分活性物质松动和脱落、隔膜一定程度的阻塞，使活性锂数量减少、电池阻抗增加，对使用频次、倍率和SOC限值影响较大。
8.根据权利要求7所述的分级方法，其特征在于，属于第一级的动力电池用于可再生能源发电的功率平滑的场合；属于第二级的动力电池用于电网的削峰填谷；属于第三级的动力电池用作备用电源。
一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法
技术领域
[0001] 本发明属于蓄电池领域，具体涉及一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法。
背景技术
[0002] 电动汽车对动力电池的性能要求较高，当动力电池的容量下降到一定程度后，为了确保电动汽车的动力性能、续驶里程和运行过程中的安全性能，就必须对其进行更换。从电动汽车上更换下来的电池，仍具有较高的剩余容量。锂离子电池具有比能量高、温度特性好、循环寿命长等优点，在作为电动汽车动力电池退役后，经过筛选和重新配组，有可能应用于工况相对良好、对电池性能要求相对较低的场合，实现动力电池的梯次利用。动力电池梯次利用是指在动力电池性能下降、不能满足电动汽车使用要求后，作为能量提供装置在其他领域继续使用。
[0003] 对于从电动汽车上退役下来、有可能进行梯次利用的电池，尚未有电池分级概念的提出，更没有相关的分级方法。锂离子动力电池在成组使用之前，通常是根据电池的外特性参数(如：电池的容量、内阻、充放电曲线、自放电等)对电池的性能进行判断并分选，并以次作为电池成组的依据。而对于梯次利用的动力电池，由于其安全性能和电化学性能的下降，因此在使用前，需对其健康状态进行评估(包括电池的安全性能、自放电、充放电特性、在后续使用中的循环性能等)，判断电池是否可梯次利用以及如何进行梯次利用。电池的外特性参数只能反映其一些主要参量的变化，不能从内在机理上反映造成电池性能衰退的因素，也就不能准确的对电池健康状态进行评估。本发明首次在电池外特性参数分析的基础上，结合电池的内特性分析，从根本上把握电池性能衰退的原因，进而对电池的健康状态进行评估，并根据梯次利用动力电池的健康状态，结合不同使用场合对电池性能的要求，对梯次利用动力电池进行分级。
[0004] 从目前来看，动力电池梯次利用的途径主要包括作为计算机和信息系统的备用电源、用于电网的削峰填谷、用于可再生能源发电的功率平滑等。不同的应用场合有着不同的使用工况，对电池的性能要求也不一样，通过对梯次利用动力电池进行分级，将不同级别的电池应用到不同的场合，既能保证电池的性能满足使用场合的要求，又要充分发挥电池的性能。
发明内容
[0005] 为克服上述缺陷，本发明提供了一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法，通过对梯次利用动力电池进行分级，将不同级别的电池应用到不同的场合，既能保证电池的性能满足使用场合的要求，又要充分发挥电池的性能。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法，其改进之处在于，所述分级方法包括如下步骤：
[0007] (1).对梯次利用动力电池进行外特性分析，判断动力电池是否可以进行梯次利用；
[0008] (2).对于能梯次利用的电池，根据其外特性参数进行初步分级，然后对每一级别的电池进行抽样内特性分析；
[0009] (3).在内外特性分析的基础上，建立内外特性参数之间的关联关系，并对电池的健康状态进行评估；
[0010] (4).将电池健康状态评估结果与电池的使用条件相结合，对梯次利用动力电池进行分级；
[0011] 其中，所述步骤4中，电池的使用条件包括电池的使用频次、倍率、SOC限值。[0012] 本发明提供的优选技术方案中，在所述步骤1中：对梯次利用动力电池进行的外特性分析，包括历史特性分析、基本特性试验分析和加速老化试验分析。
[0013] 本发明提供的第二优选技术方案中，所述历史特性分析，分析每支电池外观变化、内阻变化和可用容量与能量以及能量保持能力，对零电压电池、电阻过大的电池及外观严重不良的动力电池，直接排除其梯次利用的可能性；所述基本特性历史分析，测试并记录每个电池的以下参数：电压、内阻、容量、能量、效率、温升、电压下降及容量保持率；加所述速老化试验分析，测试电池在加速老化条件下的性能。
[0014] 本发明提供的第三优选技术方案中，在所述步骤2中，所述初步分级是根据基本特性历史分析中电池的容量、内阻和容量保持率将其进行分级，不同的容量、内阻和容量保持率范围定为不同的级别。
[0015] 本发明提供的第四优选技术方案中，在所述步骤2中，所述内特性分析针对造成锂离子电池容量衰减的因素进行检测，且通过X射线衍射谱对电极材料进行晶体结构研究，以扫描电镜、透射电镜对电极、隔膜进行微观形貌分析，并观察SEI膜情况，还利用质谱对电池内残余的电解液进行成分分析。
[0016] 本发明提供的第五优选技术方案中，造成锂离子电池容量衰减的因素包括：材料晶体结构畸变、活性物质溶解、集流体腐蚀、极板松动、隔膜阻塞和SEI膜状态变化。[0017] 本发明提供的第六优选技术方案中，在所述步骤4中，对动力电池的梯次利用进行如下分级：
[0018] 第一级：电池内部主要出现SEI膜的缓慢增厚，使电池的界面电荷交换能力下降，但对电池的使用频次和使用倍率影响不大；
[0019] 第二级：电池内部除SEI膜增厚外，还出现电极材料晶体结构畸变、部分活性物质溶解的现象，使电化学反应可逆性和锂离子扩散系数下降，对电池的使用频次和倍率有一定程度的影响；
[0020] 第三级：电池内部出现集流体局部腐蚀，部分活性物质松动和脱落、隔膜一定程度的阻塞，使活性锂数量减少、电池阻抗增加，对使用频次、倍率和SOC限值影响较大。[0021] 本发明提供的第七优选技术方案中，属于第一级的动力电池用于可再生能源发电的功率平滑的场合；属于第二级的动力电池用于电网的削峰填谷；属于第三级的动力电池用作备用电源。
[0022] 与现有技术比，本发明提供的一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法，通过对梯次利用动力电池进行分级，将不同级别的电池应用到不同的场合，既能保证电池的性能满足使用场合的要求，又要充分发挥电池的性能；且通过内外特性分析相结合的方法，揭示梯次利用动力电池性能衰退的原因，并以此为基础，进行电池健康状态评估；再者，在掌
握梯次利用动力电池健康状态的基础上，对其进行准确分级；结合不同场合的使用条件，为不同级别电池找到合适的使用场合。
具体实施方式
[0023] 一种电动汽车动力电池梯次利用的分级方法，其特征在于，所述分级方法包括如下步骤：
[0024] (1).对梯次利用动力电池进行外特性分析，判断动力电池是否可以进行梯次利用；
[0025] (2).对于能梯次利用的电池，根据其外特性参数进行初步分级，然后对每一级别的电池进行抽样内特性分析；
[0026] (3).在内外特性分析的基础上，建立内外特性参数之间的关联关系，并对电池的健康状态进行评估；
[0027] (4).将电池健康状态评估结果与电池的使用条件相结合，对梯次利用动力电池进行分级；
[0028] 其中，所述步骤4中，电池的使用条件包括电池的使用频次、倍率、SOC限值。[0029] 动力电池可能进行梯次利用的主要场合包括可再生能源发电功率波动的平滑、电网的削峰填谷和备用电源。对于可再生能源发电功率波动的平滑，则需要储能电池随机的进行充电和放电，充放电倍率大，使用频次高，但SOC限值范围相对较小；对于电网削峰填谷的应用，储能电池的使用频次相对较少且比较规律，使用倍率也有所减小，但是充放电时间一般较长，并且SOC限值范围较大；对于备用电源的应用，通常储能电池的使用频次、使用倍率和SOC限值都很小。
[0030] 对梯次利用动力电池进行外特性分析，主要包括历史特性分析、基本特性试验分析和加速老化试验分析。历史特性分析，主要分析每支电池外观变化、内阻变化和可用容量与能量以及能量保持能力等。对零电压电池、电阻过大的电池及外观严重不良(有严重气胀现象、电池表面有破损、电池表面有严重腐蚀等)的动力电池，直接排除其梯次利用的可能性；基本特性历史分析，主要是测试并记录每个电池的电压、内阻、容量、能量、效率、温升、电压下降及容量保持率等参数；加速老化试验分析主要是测试电池在加速老化条件下的性能。对于在三项分析中有异常的电池，排除其梯次利用的可能性；对于三项分析都正常的电池，可考虑对其进行梯次利用。
[0031] 对于具有梯次利用可能性的电池，首先根据其外特性参数进行初步分级，然后对每一级别的电池进行抽样的内特性分析。内特性分析主要针对材料晶体结构畸变、活性物质溶解、集流体腐蚀、极板松动、隔膜阻塞、SEI膜状态变化等造成锂离子电池容量衰减的重要因素进行检测。通过X射线衍射谱对电极材料进行晶体结构研究，以扫描电镜、透射电镜对电极、隔膜进行微观形貌分析，并观察SEI膜情况。用质谱对电池内残余的电解液进行成分分析。
[0032] 通过内特性分析，掌握造成电池容量衰减的原因，并找出电池外特性参数与内特性之间的关联关系，在内外特性分析的基础上，对电池的健康状态进行评估。依据电池健康状态评估结果，并结合电池未来可能的使用频次、倍率、SOC限值等条件，对其进行分级：[0033] 第一级：电池内部主要出现SEI膜的缓慢增厚，使电池的界面电荷交换能力下降，
但对电池的使用频次和使用倍率影响不大，这类电池可应用于可再生能源发电的功率平滑等场合；第二级：除SEI膜增厚外，还出现电极材料晶体结构畸变、部分活性物质溶解等现象，使电化学反应可逆性和锂离子扩散系数下降，这对电池的使用频次和倍率有一定程度的影响，但仍可应用于削峰填谷等场合；第三级：出现集流体局部腐蚀，部分活性物质松动和脱落、隔膜一定程度的阻塞，使活性锂数量减少、电池阻抗增加，对使用频次、倍率和SOC 限值影响较大，只能应用于备用电源等条件温和的场合。
[0034] 需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。
电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 规范性引用文件（其中的一部分） 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db 交变湿热（12h＋12h循环）（IEC 60068-2-30:2005,IDT） GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置（ISO/DIS 6469-1:2000,EQV）GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护（ISO/DIS 6469-3:2000,EQV）GB/T 19596-2004 电动汽车术语（ISO 8713:2002,NEQ） GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 术语和定义 1.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置，必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注：蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制，或者通过蓄电池控制单元控制。 1.2 蓄电池控制单元 battery control unit （BCU） 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数，并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。 1.3 1 / 20
电动车辆动力电池组电压采集电路设计 作者：张彩萍， 张承宁， 李军求 作者单位：北京理工大学机械与车辆工程学院,100081 刊名： 电气应用 英文刊名：ELECTROTECHNICAL APPLICATION 年，卷(期)：2007,26(12) 被引用次数：3次 参考文献(4条) 1.朱正动力电池组分布式管理系统设计及实车试验 2006 2.卢居霄;黄文华;陈全世电动汽车电池管理系统的多路电压采集电路设计[期刊论文]-电源技术 2006(05) 3.何朝阳;戴君蓄电池在线监测系统的设计与实现[期刊论文]-今日电子 2006(10) 4.童诗白;华成英模拟电子技术基础 2000 本文读者也读过(3条) 1.张彩萍.张承宁.李军求.张玉璞.ZHANG Cai Ping.ZHANG Cheng Ning.LI Jun Qiu.ZHANG Yu Pu电动车用动力电池状态检测与显示系统设计[期刊论文]-电子技术应用2008,34(9) 2.赵慧勇.罗永革.王保华.刘珂路.Zhao Huiyong.Luo Yongge.Wang Baohua.Liu Kelu多路电压采集单元模块仿真设计[期刊论文]-湖北汽车工业学院学报2010,24(2) 3.卢居霄.黄文华.陈全世电动汽车电池管理系统的多路电压采集电路设计[期刊论文]-电子设计应用2006(5) 引证文献(3条) 1.张彩萍.张承宁.李军求.张玉璞电动车用动力电池状态检测与显示系统设计[期刊论文]-电子技术应用 2008(9) 2.雷晶晶.李秋红.龙泽.王太宏.张金顶锂电池组单体电压精确检测方法[期刊论文]-电源技术 2012(3) 3.雷晶晶.李秋红.陈立宝.张金顶.王太宏动力锂离子电池管理系统的研究进展[期刊论文]-电源技术 2010(11)引用本文格式：张彩萍.张承宁.李军求电动车辆动力电池组电压采集电路设计[期刊论文]-电气应用 2007(12)
一、电动汽车用动力蓄电池标准尺寸 1.圆柱形电池单体 序号N1N2 118±2.0mm65±2.0mm 221±2.0mm70±2.0mm 326±2.0mm65±2.0mm/70±2.0mm 432±2.0mm70±2.0mm/134±5.0mm 2.方形电池单体
序号N1N2N3 120±2.0mm65±2.0mm138±5.0mm 2（20/27）±2.0mm70±2.0mm(107/120/130)±5.0mm 3（12/20）±2.0mm100±5.0mm(140/310)±5.0mm 4（12/20）±2.0mm120±5.0mm（80/85）±2.0mm 527±2.0mm135±5.0mm(192/214)±5.0mm 6（20/27/40/53/57/7 9/86）±2.0mm 148±5.0mm(91/95/98)±2.0mm/ (129/200/396)±5.0mm 7（12/20/32/40/45/4 8/53/71）±2.0mm 173±5.0mm85±2.0mm/ (110/125/137/149/166/184/ 200)±5.0mm 8（32/53）±2.0mm217±5.0mm98±2.0mm 注：考虑整车布置的需要，推荐方形电池极柱高度不超过10mm 3.电池模组 序号N1N2N3 1211~515mm141mm211/235mm 2252~590mm151mm108/119/130/141mm 3157mm159mm269mm 4285~793mm178mm130/163/177/200/216/240/255/265mm 5270~793mm190mm47/90/110/140/197/225/250mm 6191/590mm220mm108/294mm 7547mm226mm144mm 8269~319mm234mm85/297mm 9280mm325mm207mm
卓沃电动叉车的结构特点及技术特性 卓沃电动平衡叉车是以直流电源（电瓶）为动力的装卸及搬运车辆。据国外资料统计，日本电动叉车产量就已经超过了叉车总量的1/3。在德国、意大利等一些西欧国家，电动叉车所占的比例达到50%左右。电动叉车的迅速发展主要得益于各生产厂家的不断进步。产品外形大多采用了流线型设计，造型更加美观。主要生产厂家实现了规模生产和零部件专业化生产和装配流水线作业。加工精度、自动化程度都提高了。在新材料、新工艺方面，最重要的体现是晶体管控制器（SCR和MOS管）应用。它的出现使电动叉车的使用性能得到很大的提高，从总体上说，电动叉车的耐用性、可靠性和适用性都得到显著提高，完全可以与内燃机叉车相抗衡。本文主要评述市场上销量较大的四支点电动平衡叉车的结构特点及发展。 1、车体 车体是叉车的主体结构，一般都是由5mm以上钢板制成，其特点是无大梁，车体强度高，可承受重载。就电瓶在叉车车体上的放置位置而言，有两种不同的制造技术，即电瓶安置于前后桥之间或后桥之上。这两种技术代表了叉车设计的两种最优选择，且各有优缺点，稳定性好，但是车体内的可利用空间较小，因此限制了电瓶的容量，这对于载重量不超过3t的叉车并不突出，但对于那些运动情况复杂，8h工作时间内电瓶容量要求高的大吨位叉车就变得严重了。采用大容量电瓶，以延长电动叉车的持续工作时间，从而扩大电动叉车的使用范围，这是各叉车制造商共同追求的目标。第二种情况，当电瓶布置在叉车后桥上时，叉车的重心提高了，整机稳定性受到影响，由于叉车的高度增加，司机的座位提高，因而司机在操作时视野更开阔，特别是搬运体积大的货物时就更适用了。当电瓶安置在后桥上，电机和液压泵的维修更方便，因为拆走电瓶和脚踏板后，电机和液压泵便一目了然。目前，国内企业生产的电动叉车，大多采用的是第二种技术，而国外企业则两种情况都有。 2、门架 目前，国内外电动叉车大部分已经采用宽视野门架，起升液压缸由中间放置改为两侧放置。液压缸的放置位置有两种：一种是液压缸位于门架后面；另一种是液压缸位于门架外测。门架一般分为标准型、两节型或三节型。国内叉车的起升高度一般在2~5m之间，且以3m 及3m以下的居多，而国外电动叉车的起升高度一般在2~6m之间，由于仓库的立体化程度高，因此起升高度3m以上，电动叉车的需求量比国内高得多。 3、驾驶室 由于多数电动叉车用于室内搬运，因此一般没有封闭的驾驶室，只安装起防护作用的护顶架。世界上比较先进的电动叉车，按先进的人机工程学原理开发研制，采用舒适的液压减振悬挂式座椅，能够根据驾驶员的身高和体重进行调整。双踏板加速系统在叉车改变行驶方向时无需转向，方向盘立柱的倾角可根据驾驶员的要求进行调节。中心液压操纵杆集门架的升降和前后于一体。所以这些新设计都大大地减轻了驾驶员的劳动强度。 4、驱动系统 驱动系统是电动叉车的关键部件之一。各种叉车在驱动系统的结构上存在很大的差别，有单电机布置形式上也存在差别。由于是双电机驱动，加速和爬坡性能好，牵引力大，采用了电子整速系统，替代原来的机械差速系统，使用性得到了很大的提高。
《电动客车安全要求》 征求意见稿编制说明 一、工作简况 1、任务来源 为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展，提高电动客车安全技术水平，落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求，全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。 2、主要工作过程 根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求，全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”（以下简称工作组），系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。 （1）GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项（计划号20160968-Q-339），2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组，启动了强标制定工作，并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。 （2） 2017年2月-3月，基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》（工信部装[2016]377号，以下简称《条件》）的工作基础，工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。 （3） 2017年4月18日，工作组在重庆组织召开标准制定讨论会，会议对《条件》制定情况进行了回顾，对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果，针对共性问题形成了专项征求意见表。 （4） 2017年5月-6月，工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。 （5） 2017年6月6日，在株洲召开工作组会议，会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。 （6）2017年6月-10月，工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标
纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车（BatterｙEleｃtric Ｖehiｃle，BEＶ)与混合动力汽车（HｙbriｄEｌｅcｔric Ｖehicｌｅ，HEV）和燃料电池汽车（Fuel ＣelｌElｅctric Ｖeｈiｃle,ＦＥV）是目前主要的新能源汽车类型。 １.1 发展纯电动汽车的必要性 (１）促进节能减排。与传统汽车相比，纯电动汽车具有更高的能源利用效率，同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,20１３年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有6６%、９0%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳，即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图１.１传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (２）降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.２。最新数据显示,截止到２01２年底,中国汽车保有量已达２.4亿辆，与此相对应的是20１2年中国原油对外依存度达到56.4%，创下历史新高。如果不采取措施，“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下，如何满足未来汽车的能源需求，是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化，不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源
电动汽车用动力电池 摘要 能源危机和环境恶化已成为传统汽车发展的最大障碍,而发展电动汽车能够很好的解决这些问题.电动汽车不仅能够减少燃油消耗,提高经济性,而且还能降低尾气的排放,提高环境质量.电动汽车的关键技术之一是动力电池,动力电池的好坏一方面决定着电动汽车的成本,另一方面决定着电动汽车的动力性和续驶里程,这2个方面也是电动汽车与传统的燃油汽车竞争的关键所在.能否开发出性价比高的动力电池对电动汽车的未来发展具有至关重要的作用. 关键词：铅酸蓄电池，正负极板，电极，电解液，电子等等。 前言 电池是电动汽车的动力源，是能量的储存装置，也是目前制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键是开发比能高，比功率大，使用寿命长，成本低的电池...... 电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池，物理电池和生物电池三大类。在三大电池当中化学电池又分为：原电池，蓄电池，燃料电池和储备电池，从化石燃料向可再生能源转换的能源革命中蓄电池所起的作用非常大，政府民间都在大力进行研发。物理电池是利用大自然的能量来吸附储存，有太阳能电池，超级电容器，飞轮电池等等。生物电池是利用生物化学反应发电的电池，如微生物电池，酶电池，生物太阳能电池等。 电动汽车用动力电池的性能指标主要是：电压，容量，内阻，能量，功率，输出功率，自放电率，使用寿命等，根据电池种类不同，其性能指标也有所不同。 电动汽车对动力电池的要求是：（1）比能量高：主要是为了提高电动汽车的继驶里程；（2）比功率大：为了能使电动汽车的加速行驶以及负载能力；（3）充放电效率高；（4）相对稳定性好；（5）使用成本低；（6）安全性好等等。 正文 在电池的发展史之中，铅酸蓄电池是最成熟的电动汽车蓄电池。我们常用的铅酸蓄电池主要分为三类，分别为普通蓄电池、干呵蓄电池和免维护蓄电池三种。铅酸蓄电池是蓄电池的一种，主要是采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和绒状铅分别作为电池的正极和负极的一种酸性蓄电池。 基本构造：铅酸蓄电池主要由以下部分构成：1.硬橡胶管 2.负极板 3.正极板4。隔板5.鞍子6.汇流排7.封口胶8.电池槽盖9.连接10.极柱11.排气栓
电动汽车动力电池的维护与检修 王楠 摘要:主要针对电动汽车动力电池运行检修管理, 研究了电池接收检验、运行管理、日常维护、运行检测与安全管理等关键环节, 结合电池运行的技术特点, 对电池的日常检测、维护与检修等进行了分析, 分析了电池受到电压,温度以及外界因数等典型故障的原因分析及维护方法, 同时提出了提高动力电池运行与检修水平以及电动电池保养的措施。 关键词:电动汽车动力电池检测与维护 目录: 摘要 1、动力电池的检修内容 (1)电压异常(2)温度异常(3)外观异常(4)检测振动对电池的影响 2、动力电池的检测系统总成 3、动力电池的维护 (1)充电不足与过充电 (2)大电流放电与过放电 (3)要及时充电 (4)短时充电 4、如何解决电池硫化与修复仪的使用 引言:在环境污染日益加剧,能源形势日益严峻的现代生活中,电动汽车无疑以其对排碳量减少无可非议的贡献受到全球的关注。当前与电动汽车有关的研究热点很多,但电池技术无疑就是其中重之又重的一块领域。现在应用于电动汽车的电池大多为电化学电池,在电池的发展史之中,铅酸蓄电池就是最成熟的电动汽车蓄电池,动力电池在能量、安全性、使用寿命等各个方面进行一代又一代的优化,才有了今天相对较为完备的电池体系。在今年4月21日至29日的北京国际车展当中备受人瞩目的典型车型都就是新出的纯电动汽车,不管就是国内还就是国外,许多汽车厂商都推出了自己的纯电动车型。由此可见在未来的汽车发展当中电动汽车将成为未来汽车发展的主要方向,然而由于受到电池技术的影响,纯电动汽车一直难以推广到市场。本文主要就是结合电池产业的厂商,引出当下比较主流的电池技术,从中了解电动汽车动力电池的结构,并结合各电池厂商分析可以怎样改正,以及探究了电动电池的检测与维护方法。 动力电池的结构 1、电池盖 2、正极－－活性物质为氧化钴锂 3、隔膜－－一种特殊的复合膜 4、负极－－活性物质为碳 5、有机电解液 6、电池壳 动力电池的特点 1、高能量(EV)与高功率(HEV); 2、高能量密度;
电动汽车用动力电池分类及其发展趋势 / 、八 1 前言 上个世纪80 年代以来, 随着全球经济的稳步发展, 汽车的产量和保有量急剧增加。这些燃油汽车所排放的废气造成空气质量日趋恶化。环境问题, 特别是大气环境污染问题, 已引起世界各国, 尤其是发达国家的普遍关注。同时, 目前世界石油资源日趋紧张, 石油价格始终居高不下。因此, 各国政府和各大汽车企业都正在加紧开发无排放或低排放、低油耗的清洁汽车。 进入90 年代, 以美欧为主的一些西方国家开始制订并逐步执行严厉的汽车尾气排放标准, 低能耗、无污染的绿色汽车开始成为人们关注的热点。而电动汽车又是能达到这一目标的为数很少的环保型汽车。迫于形势的要求, 各种新材料和新技术在电动汽车上不断被开发应用, 电动汽车的发展异常迅猛。 2 电动汽车用动力电池分类 2.1 铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极，二氧化铅作为正极，用硫酸作为电解液，放电时，铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池（VRLA）。总体上说，铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点，比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟，经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 2.2 镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍，负极活性物质为贮氢合金，电解液为氢氧化钾溶液，电池充电时，正极的氢进入负极贮氢合金中，放电时过程正好相反。在此过程中，正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化，电解液也发生变化。相对于其他电池，N 12MH 电池的优异特性表现在：高比 能量（衡量电动车一次充电行驶里程）已与锂离子电池水平相当；高比功率（赋予电
纯电动汽车的基本结构和原理 与燃油汽车相比，纯电动汽车的结构特点是灵活，这种灵活性源于纯电动汽车具有以下几个独特的特点。首先，纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的，因此，纯电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。其次，纯电动汽车驱动系统的布置不同，如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等，会使系统结构区别很大；采用不同类型的电动机，如直流电动机和交流电动机，会影响到纯电动汽车的重量、尺寸和形状；不同类型的储能装置，如蓄电池，也会影响纯电动汽车的重量、尺寸及形状。另外，不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构，例如，蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电，或者采用更换蓄电池的方式，将替换下来的蓄电池再进行集中充电。 纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。除了电力驱动控制系统，其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车相同，不过有些部件根据所选的驱动方式不同，已被简化或省去了。所以电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征，也是纯电动汽车的核心，它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合，这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。 1、电力驱动控制系统 电力驱动控制系统的组成与工作原理如图5.1所示，按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。 1)车载电源模块 车载电源模块主要由蓄电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。
(1)蓄电池电源。蓄电池是纯电动汽车的唯一能源，它除了供给汽车驱动行驶所需的电能外，也是供应汽车上各种辅助装置的工作电源。蓄电池在车上安装前需要通过串并联的方式组合成所要求的电压一般为12V或24V的低压电源，而电动机驱动一般要求为高压电源，并且所采用的电动机类型不同，其要求的电压等级也不同。为满足该要求，可以用多个12V 或24V的蓄电池串联成96～384V高压直流电池组，再通过DC／DC转换器供给所需的不同电压。也可按所需要求的电压等级，直接由蓄电池组合成不同电压等级的电池组，不过这样会给充电和能源管理带来相应的麻烦。另外，由于制造工艺等因素，即使同一批量的蓄电池其电解液浓度和性能也会有所差异，所以在安装电池组之前，要求对各个蓄电池进行认真的检测并记录，尽可能把性能接近的蓄电池组合成同一组，这样有利于动力电池组性能的稳定和延长使用寿命。 (2)能源管理系统。能源管理系统的主要功能是在汽车行驶中进行能源分配，协调各功能部分工作的能量管理，使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系统与电力驱动主模块的中央控制单元配合在一起控制发电回馈，使在纯电动汽车降速制动和下坡滑行时进行
目录 1引言 (2) 2电动汽车对动力电池的发展及要求3? ２.1动力电池的发展 (3) ２.2?电动汽车对动力电池的要求 ............................................................. ４3?铅蓄电池?4 3.１铅蓄电池工作原理 (4) 3.2铅蓄电池性能特点 (5) ３.3铅蓄电池应用范围5? 4?镍氢电池........................................................................................................... ６ 4.1?镍氢电池工作原理 (6) ４.2镍氢电池性能特点.......................................................................... ６ ４.３?镍氢电池应用范围 (7) 5?锂离子电池7? 5．１?锂离子电池工作原理?错误!未定义书签。 5.２?锂离子电池性能特点7? 5.3锂离子电池应用范围8? 6?电动汽车动力电池发展趋势?８ ６．1铅蓄电池发展趋势.......................................................................... ８ 6.2?镍氢电池发展趋势 (9) 6.３?锂离子电池发展趋势 ......................................................................... ９ 7?结论................................................................................................................. 1０参考文献11? ? 电动汽车动力电池研究综述
特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统(Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组（brick），再将9组串联为一层（sheet），最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。
1.纯电动汽车: 指由蓄电池或其他储能装置作为电源的汽车。 指将一部分动能转化为电能并储存在储能设备装置内的制动过程。 指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下，以一定的行驶工况，能连续行驶 的最大距离。 4. 逆变器：指将直流电转化为交流电的变换器。 5. 整流器：指将交流电变化为直流电的变换器。 DC 变换器：指将直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。 7. 单体蓄电池：指构成蓄电池的最小单元，一般由正、负极及电解质组成。 8. 蓄电池放电深度： 指称为“DOD ,表示蓄电池的放电状态的参数，等于实际放电 量与额 定容量的百分比。 9. 蓄电池容量：指完全充电的电池在规定条件下所释放的总的电量，用 “SOC ，指蓄电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。 15.蓄电池充电终止电压： 指蓄电池标定停止充电时的电压。 16.蓄电池放电终止电压： 指蓄电池标定停止放电时的电压。 17.蓄电池能量效率： 指放电能量与充电能量之比值。 18.蓄电池自放电： 指蓄电池内部自发的或者不期望的化学反应造成的电量自动减少的现 象。 19. 车载充电器：指固定安装在车上的充电器。 20. 恒流充电：指以一个受控的恒定电流给蓄电池进行充电的方式。 21. 感应式充电：指利用电磁感应给蓄电池进行充电的方式。 22. 放电时率：电流放至规定终止电压所经历的时间。 23. 连续放电时间：指蓄电池不间断放电至中止电压时，从开始放电到中止电压的时间。 24.记忆效应：指蓄电池经过长期充放电后显示出明显的容量损失和放电电压下降，经过数 2.再生制动: 3.续驶里程: 11.蓄电池完全充电: 指蓄电池内所有的活性物质都转换成完全荷电的状态。 12.蓄电池的总能量: 指蓄电池在其寿命周期内电能输出的总和。 13.蓄电池能量密度: 指从蓄电池的单位质量或体积所获取的电能。 14.蓄电池功率密度: 指从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的输出功率。 C 表示。 10.荷电状态：称为
电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测 试规程 电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 1范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 2规范性引用文件（其中的一部分） 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h+ 12h循环）（IEC 60068-2- 30:2005,IDT ）
GB/T 2423.43-2008电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装（IEC 60068-2-47:2005,IDT） GB/T 2423.56-2006电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法试验Fh:宽带随机振动（数字控制）和导则（IEC 60068-2-64:1993,IDT） GB/T 18384.1-2001电动汽车安全要求第1部分: 车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV ) GB/T 18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分: 人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV ) GB/T 19596-2004 电动汽车术语 (ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 1: Gen eral,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷(Road vehicles - En vir onmen tal con diti ons and testi ng for electrical and electronic equipment Part 3: Mecha ni cal loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条
电动汽车充电桩特点、组成及技术指标 一、交流充电桩 1、主要技术参数 输入交流电压:22０Ｖ±１0% 输出交流电压：２20 V ±１0％ 输出最大电流:16 A(3.5KＷ)／３２A(7KＷ)/63A（14K Ｗ)/100A(40KW） 额定交流频率：50 Ｈz 工作环境:－ 20 ℃～＋ 5０℃,５% ～９5%无凝露 储存环境：- 25 ℃ ~ + 70 ℃，５% ～ 95％无凝露 2、交流充电桩的控制构成
３、交流充电桩的功能 3.1充电桩人机界面 3.2充电桩状态指示 故障指示灯：设置1个红灯,是故障信号总的指示灯,指示的故障包括联锁失败、过流、过压、欠压、失电、断路器跳闸(短路、漏电）、刷卡机故障；运行状态指示灯:设置1个绿灯,绿灯闪烁指示在充电状态,绿灯常亮指示充电完成或空闲状态； 3.3充电桩保护功能 具有漏电保护、短路保护、过流、过压、欠压保护等保护功能。除短路和漏电保护外,其它保护功能通过充电控制器控制接触器实现，以实现自恢复；短路和漏电保护选用带漏电保护的微型断路器实现。 3.4计量计费功能 3.４.1电度表 3.4.２刷卡方式(RＦID卡或IC卡) ３.4.3充电方式 １）按电量充电 2) 按时间长短充电 ３) 充满为止 4) 按金额充 按充电启动方式划分，有以下两种方式 1) 即到即充
2) 定时充电 3．4．４充电计费过程 １）充电客户可在管理中心租用充值卡,在卡内预存充电金额。（可考虑收取充值卡押金) 2)充电前将卡插入充电桩读卡器,充电桩读取卡信息，进入操作界 面，进入操作界面后,提示用户接上充电接头，充电桩读取卡 内余额，作为充电参考,设置好参数后,卡被锁定，充电接口机 械锁定。 3)开始充电,充电桩将提示将卡取走,充电桩进入充电状态，禁止任 何操作，只有再次插入启动该次充电的卡才能进行操作。 4)用户将卡插入充电桩读卡器，此时,可以查询充电状态，或者手 动结束充电，充电桩将费用从卡内扣除，解除对该卡的锁定， 解除对充电接口的机械锁定。 5）充电结束后,客户可将充值卡在就近营业网点办理退费手续,退还卡内余额及充值卡押金。 3.４.5结算系统 包括结算系统、结算设备、售卡/充值系统等。 3．5通讯功能 通过ＲS4８5与计量计费系统通讯,提供充电信息以及充电桩的工作状态。 3.6急停按钮 具备急停按钮，以便在紧急情况时能够强行终止充电。急停按钮
纯电动汽车用动力电池的分类及应用的研究 发表时间：2017-10-20T13:34:18.647Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：李永光 [导读] 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池，其相应特性必须满足电动汽车行驶。 中国汽车技术研究中心排放节能部耐久试验室天津东丽区 300300 摘要：随着全世界石油被大量开采，能源危机越来越严重，同时，大量消耗石油所带来的环境问题也逐渐成为了各国，各类人群所关心的重大课题。因此，开发替代石油的、零污染或低污染的交通工具成为各国追求的目标，而电动汽车的无低污染优点，正迎合汽车发展的主要方向。动力电池技术是电动汽车的核心技术之一，动力电池性能的好坏与发展电动汽车的前景息息相关。鉴于此，文章重点就纯电动汽车用动力电池的分类及其应用进行探究。 关键词：纯电动汽车；动力电池；分类；应用 作为电动汽车特别是纯电动汽车动力源的动力电池，其相应特性必须满足电动汽车行驶、安全性能要求电池热管理系统的设计对电池温度、电压均衡，电池系统性能有重要影响，继而影响动力电池的安全、一致和耐久性能。因此，开展纯电动汽车动力电池分类及应用研究十分重要。 一、纯电动汽车的主要特点 纯电动汽车相对于传统燃油汽车而言，主要差别在于个大部件驱动电机，控制器，动力电池和充电器，纯电动汽车的性能也与大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、永磁、电磁之分，再有交流步进电机等，另外，驱动电机的调速控制也分有级调速和无级调速，有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毅电机、轮边电机、单电机、多电机和组合电机驱动等纯电动汽车续驶里程长短和安全性取决于动力电池容量和性能，动力电池的重量通常会占到整车重量的五分之一到六分之一，其性能取决于选用何种动力电池，如铅酸、镍氢、铿离子等，不同类型的动力电池其比功率，比能量，循环寿命等特性亦不相同。电动汽车控制器通过总线获得电机和电池系统的相关信息，进行分析和运算，通过总线给出电机控制和电池管理指令，实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。充电器是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。一般充电机采用恒流、恒压、小恒流智能个阶段充电方式，充电机自身还具有反接、过载、短路、过热等多重保护功能及延时启动，软启动、断电记忆自启动功能等，能实现科学的充电控制技术，全自动充电机能在蓄电池充足后自动关机，确保蓄电池不过充，不欠充，延长蓄电池寿命。 二、纯电动汽车蓄电池的种类 （一）铅酸电池 铅酸电池是采用金属铅作为负极，二氧化铅作为正极，用硫酸作为电解液，放电时，铅和二氧化铅都与电解液反应生成硫酸铅。充电时反应过程正好相反。现在比较广泛的采用免维护的阀控式铅酸电池。总体上说，铅酸电池具有可靠性好、原材料易得、价格便宜等优点，比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。由于铅酸电池的技术比较成熟，经过进一步改进后的铅酸电池仍将是近期电动汽车的主要电源。 （二）镍金属电池 镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化镍，负极活性物质为贮氢合金，电解液为氢氧化钾溶液，电池充电时，正极的氢进入负极贮氢合金中，放电时过程正好相反。在此过程中，正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化，电解液也发生变化。相对于其他电池，Ｎｉ２ＭＨ电池的优异特性表现在：高比能量（衡量电动车一次充电行驶里程）已与锂离子电池水平相当；高比功率（赋予电动车良好的启动、加速、爬坡性能）其性能已高于锂离子电池；长寿命特性（赋予电池良好的经济性）平均寿命３００～６００次；安全性能高，无污染物，被誉为“绿色电源”。但是目前阻碍其应用的一个重要问题是初始成本太高，而且还有记忆效应和充电发热等问题，充电发热会引发安全问题，因此，要求发展相应可靠的能量管理系统。 （三）锂离子蓄电池 锂离子电池使用锂碳化合物作负极，锂化过渡金属氧化物作正极，液体有机溶液或固体聚合物作为电解液。在充放电过程中，锂离子在电池正极和负极之间往返流动。放电时，锂离子由电池负极通过电解液流向正极并被吸收，充电时，过程正好相反。锂离子电池基本上解决了蓄电池的２个技术难题，即安全性差和充放电寿命短的问题。同时锂离子电池具有高电池单体电压、高比能量和能量密度，可以说是当前比能量最高的电池，工作稳定。它的性能指标都可以满足ＵＳＡＢＣ制定的电动车中期目。缺点是自放电率高，初始成本较高。 （四）锂聚合物电池 锂聚合物电池又称高分子锂电池，它也是锂离子电池的一种，但是与液锂电池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化以及高安全性和低成本等多种明显优势。在形状上，锂聚合物电池具有超薄化特征，可以配合各种产品的需要，制作成任何形状与容量的电池。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同，锂离子电池使用的是液体电解质，而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂离子电池可以采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50％以上。此外，聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。 三、纯电动汽车充电电池的常用类型 目前电动汽车一般采用铅酸电池、镍氢电池或者锂离子电池等充电电池。铅酸电池技术成熟、价格便宜，但其污染严重，比能量低，一般应用于大型不间断供电电源以及电动自行车；镍氢电池安全性高、耐过充过放性能好，但其比能量低、低温性能差、自放电率高，一般应用于混合电动汽车以及电动工具；锂离子电池相比以上2种电池具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围宽、倍率放电性能好、污染
基于单片机控制的电动车锂电池组设计方案 摘要：针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成，存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点，提出一种基于单片机的电动车36 V锂电池组保护电路设计方案。利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心，用由MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源，辅以LM60测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关，实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能，达到延长电池使用寿命的目的。 随着电动自行车的逐渐普及，电动自行车的主要能源---锂电池也成为众人关心的焦点。锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样，因其能量密度高，对充放电要求很高。当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时，锂电池内的压力与热量大量增加，容易产生爆炸，因此通常都会在电池包内加保护电路，用以提高锂电池的使用寿命。针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成，存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点，本文中提出一种基于单片机的电动车36 V锂电池组（由10节3. 6 V锂电池串联而成）保护电路设计方案，利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心，用由 MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源，辅以LM60 测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关，实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能，达到延长电池使用寿命的目的。 1 保护电路硬件设计 本系统以单片机为数据处理和控制的核心，将任务设计分解为电压测量、电流测量、温度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。系统的总体框图如图1所示。
安徽天康特种车辆装备有限公司 动力电池系统设计规范 编制： 审核： 批准： 日期： 2015年8月21日发布2015年10月22日实施安徽天康特种车辆装备有限公司发布
目录 前言.................................................................................................................................... I I 电动汽车动力系统设计规范 . (1) 1.概述 (1) 2.设计原则 (1) 3.参考引用标准 (1) 4.术语和定义 (2) 5.设计要求 (4) 6.设计验证 (24)
前言 本规范规定山东省普天新能源汽车（山东）有限公司开发的专用车辆时的线束设计规范。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司产品开发部提出。。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司批准。 本规范主要起草人：李劲松 本规范于2015年8月首次发布。
电动汽车动力系统设计规范 1.概述 动力电池系统是电动汽车的重要组成部分，为电动汽车驱动提供能量来源。由于电池系统是高电压高能量密度产品，在设计电池系统时，主要从箱体设计、电池成组设计、电池安全、以及电池管理系统设计等方面进行。 2.设计原则 动力电池系统设计以满足车辆动力要求为前提，同时从电池系统自身内部结构和安全设计、电池管理等方面进行设计，主要包括以下几个部分： （1）电池箱外观尺寸：电池箱体尺寸主要根据车辆提供的电池安装空间进行设计，并且要考虑到接插件和机械连接部位的尺寸影响。电池箱内部尺寸，主要从整体设计考虑，从电池的排布、线束的排布以及电池管理系统尺寸位置、热管理系统尺寸及位置等方面进行设计。电池箱的外观设计主要从材质、表面防腐蚀、绝缘处理、产品标识等方面进行设计。 （2）电池性能参数：电池系统参数，比如电压平台、额定容量、额定能量、最大可持续放电电流、瞬间峰值放电电流、瞬间峰值充电电流等，在设计时要根据车辆的动力参数和要求进行匹配。 （3）电池管理：动力电池系统管理主要通过电池管理系统完成。通过制定电池的充放电策略、温度管理策略、报警策略等实现对电池系统的管理。 （4）整车对电池系统的管理：通过整车控制器与电池管理系统的通信进行电池系统的管理。具体通过制定通信协议完成 3.参考引用标准 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版 1