新能源汽车动力电池系统设计及优化

14 汽车维护与修理 2021·09下半月随着新能源汽车产业的高速发展，迫切需要新能源汽车领域的专业技术人才，然而如何将新能源汽车技术专业建设好，在专业课程的教学设计中，强化实训教学，化解专业技能课的重点难点，培养更多更好的技术技能型人才成为关键。对此，笔者对新能源汽车动力电池结构与检修课程作了探索和研究。1　课程整体设计1.1　课程定位新能源汽车动力电池结构与检修课程以新能源汽车对动力电池的性能要求为出发点，主要学习新能源汽车对动力电池的性能要求、各类动力电池的工作原理及应用、锂离子动力电池成组技术、动力电池管理系统、动力电池的保养维护及故障检测、动力电池检测及设备等内容。在专业核心课的教学中，为充分发挥学校和企业作为专业人才培养模式中的双主体作用，将现代学徒制与企业新型学徒制相融合，在吉利四川商用车公司开展对动力电池安全性检测及拆卸、安装等实训教学，因此，课程定位在培养学生掌握新能源汽车专业技术技能为主。1.2　学情分析本课程授课对象为新能源汽车技术专业二年级学生，根据教学安排，前期已经学习过机械制图、汽车机械基础、新能源汽车概论、电学基础与高压安全等课程，在第四学期学习本课程，同期还学习新能源汽车装配工艺、新能源汽车电机及控制系统检修等课程，后期还将学习新能源汽车故障诊断与排除、新能源汽车电气技术等课程，已经开展过电学基础与高压安全、新能源汽车构造认知等实训，学生经过前三个学期的学习，已经具有以下基础。（1）知识基础。具备电工作业和安全用电基本知识，能够拆装和检测电器元件，对电器元件的安装与检测有一定的基础；了解新能源汽车和动力电池的构造，能使用数字式万用表等检测工具，会使用棘轮扳手等拆装工具，对操作高压电设备有安全意识。（2）能力基础。能充分利用信息化等教学手段，具备一定的自主学习和信息搜索能力，能在提升技能过程中，培养一丝不苟、精益求精的工匠精神和职业素养。（3）学习特点。习惯通过网络获取碎片化知识，喜欢在真实的生产场所开展实训，喜欢合作、开放、动手的学习方式，乐于展示自我。1.3　教学目标（1）知识目标。了解主流动力电池-锂离子电池的应用、结构及电池管理系统功能，了解主流车型的动力电池的性能参数、维护保养及故障检修。了解新能源汽车自燃的原因；掌握动力电池安全性检测方法，掌握新能源（商用）车动力电池包安装工艺；了解高压电安全防护。（2）能力目标。能对动力电池性能参数做检测，特别是能够对动力电池包进行安全性检测，能够在新能新能源汽车动力电池结构与检修教学设计南充职业技术学院　杨明轩

电力电子 • Power Electronics

238 •电子技术与软件工程󰀡󰀡

Electronic Technology & Software Engineering【关键词】新能源汽车 动力电池 管理系统

1 新能源汽车动力电池管理系统硬件设

计

1.1 硬件设计组成

动力电池管理系统的硬件设计中，安装

了温度调节中的温度计控制线路，外接风扇控

制回路，电压采集模板。电池管理中，主要针

对剩余电量电池使用温度以及供电时间等信息

进行检测。硬件设计中可大致分为三部分，首

先是信息获取模块安装，例如温度探测器的组

件，安装风扇是对电池温度降低控制的，当温

度计探测得到的温度值超出电池安全使用数字

时，控制系统中将会自动启动风扇，对动力电

池进行降温处理。硬件系统功能实现是在软件

控制下而达到的，因此动力电池管理系统在开

展硬件设计中，估计考虑了电池的实际运行使

用情况，以及是否方便文件管理系统获取信息。

由电子式开关来实现均衡支路的切换，无电磁

干扰，工作安全可靠。有效地均衡管理大大增

加了电池组内电池的一致性，提高了整个电池

组的使用寿命。电子开关式集中均衡充电模块

的整体构架为通过一个DC/DC变换器将整个

电池组的能量转移到电量较低的电池组中，通

过电量的重新分配实现电池组中所有电池单体

的能量均衡。实验证明，电子开关式集中均衡

充电模块能够有效改善电池组内电池单体的不

一致性，提高电池组的使用寿命。

为保障动力电池管理系统可正常使用，

在开展管理系统硬件设计中，可以采用分层次

方法进行，按照管理等级来展开设计。这样硬

件系统配合软件运行时，也能避免出现信息反

馈传输错乱问题。

1.2 硬件设计方法

硬件设计中，需要采用非耗散试集中管

理的硬件组合模式来对电池进行控制，实现电新能源汽车用动力电池管理系统设计

文/何波

文章首先对新能源电力汽车动力电池管理中的硬件组成作出介绍，并结合硬件管理系统与软件之间的相互联系，提出提升电池管理效率的有效方法。并从软件设计优化角度展开讨论，重点研究动力电池剩余电量估算管理，帮助全面提升新能源汽车动力系统运行稳定性，从而全面提升系统的安全效率。摘 要动力电池使用中的电路灵活切换。关于电子开

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浅谈我国新能源汽车动力电池系统现状

作者：黄兴

来源：《中国科技博览》2017年第05期

[摘 要]随着新能源汽车市场的快速发展，我国动力电池系统的市场也开始发力，并且逐步进入一种狂热状态。面对如此情况，国家及时出台了多项措施，以便促进动力电池系统市场的健康发展，出台的措施中既有对产业的扶持，也有产业的门槛。面对如此现状，动力电池系统生产企业该何去何从呢？本文主要从动力电池系统的市场、技术和制造等方面对我国动力电池系统企业的发展提出了一些想法和建议，以供大家参考。

[关键词]动力电池系统；政策；市场；挑战

中图分类号：F315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0146-01

一、政策环境分析

新能源汽车动力电池行业2015年经历了价格疯涨之后，在2016年进入高速扩张期。有数据统计，2016年前三季度动力电池行业的总投资将近2000亿元，同时有机构预测：到2016年年底新增动力电池产能同比增幅可达120%。

2016年一系列相关的重大事件和政策出台，更是在年末给动力电池行业掀起了波澜。10月26日中国汽车工程学会年会上《节能与新能源汽车技术路线图》的发布，使人们对新能源汽车的发展信心瞬时爆棚；11月15日《关于进一步做好新能源汽车推广应用安全监管工作的通知》的颁布以及《电动客车安全技术条件》政策对三元电池在客车使用上的正式解禁，更是让人们对动力电池行业热情达到了顶峰。但是，11月22日，国家工信部发布的《汽车动力电池行业规范条件（2017年）》公开征求意见稿的出台却立即引发行业热议，意见稿中对锂离子动力电池单体企业年产能力由原先“不低于2亿瓦时”提高至“不低于80亿瓦时”，系统企业由“不得低于10000套或2亿瓦时”提高至“不低于80000套或40亿瓦”，新增产能的要求令不少中小电池企业暗中叫苦。

关于纯电动汽车动力传动系统匹配与整体优化

摘要：发展新能源汽车成为未来汽车行业的主要趋势，纯电动汽车已经成为社会关注的重点问题。但是当前纯电动汽车在关键技术等方面还是存在不足，主要集中在续航和充电等两个方面，而如何处理好纯电动汽车动力传动系统匹配，做好系统参数的设置，使汽车在规定电量当中最大限度地提升动力性，保障有效的续航里程成为主要目标。解决纯电动汽车动力传动系统参数匹配与整体优化具有现实意义。

关键词：纯电动汽车；动力传动系统匹配；整体优化

我国汽车尾气排放严重，能源消耗不断地加快，导致传统汽车节能环保问题突出。而纯电动汽车在结构上更为简单，能源选择多样，与传统汽车相比不会产生加大的噪声，能够更好地控制尾气的排放，逐渐的受到了不同汽车企业的关注，加大了对纯电动汽车的研发力度。

1纯电动汽车结构原理

动力系统、电气设备等共同构建成为纯电动汽车的基本结构，并且与内燃机在结构上进行比较，两者最大的差异主要集中在动力系统上，特别是纯动力汽车主要有电力驱动系统、电源管理系统以及辅助系统。在电力驱动系统运行当中将电池化学能之间的转换为汽车动能，同时还能够在汽车减速等状态下降动能转换为电能直接的存储到电池当中。功率转换器、机械传动系统、电子控制器等共同构建成为电力驱动系统，对于纯电动汽车整体动力与经济状况等有着直接的影响。电源系统能够为汽车的行驶提供驱动能源，主要有能量管理系统、充电装置、蓄电池等。并且能够检测电池的运行状态，开展及时的充电管理。纯电动汽车辅助功能主要有照明系统、空调系统等。同时还具有辅助动力源，能够为空调系统等提供及时的电源。 2纯电动汽车动力系统参数匹配设计

2.1电机参数设计

对于驱动电机纯电动汽车有着较高的要求，与传统电机相比在技术规范上更为严格，这是由于驱动电机关系到汽车的频繁起动和停车的过程有效性，将会承受较大的制动力，特别是纯电动汽车在电机使用上要凸显出瞬时功率、过载能力等特点，需要拥有较为突出的加速性能，要保障其使用寿命较长。恒转矩区当中汽车会实施低速运行，这时候就需要保障启动加速等条件能够得到满足，而电机要具有加大的转矩。在恒功率区当中，汽车进入到高速运行的状态，电机实施的低转矩要保障加大的转速，这样才能够使汽车在高速状态下运行的稳定性。在保障车载能量最大化应用时，驱动系统全范围运行效率也就会更高，这样充电续航效果突出。纯电动汽车在恶劣环境中也能够保障可靠性能不受到影响。