3新能源汽车动力电池及管理系统

《新能源汽车动力蓄电池及管理系统检测》课程教案2023——2024学年第一学期课程基本情况第1次课第2次课第3次课第4次课第5次课第6次课第7次课第8次课第9次课教学内容辅助手段与时间分配2-1铅酸动力电池的结构组成、工作原理及应用二、蓄电池的结构组成及工作特性1、蓄电池的结构组成如图所示为6V蓄电池的构造图。

它由三个相同的单格电池组成。

每个单格电池的电压为2V。

用联条把各单格串联起来，便成了一个6V蓄电池。

这种蓄电池主要由极板、隔板、电解液、外壳（容器）等组成。

2、蓄电池规格型号型号：JB2599-85《铅蓄电池产品型号编制方法》串联单格数－电池类型和特征－额定容量－特殊性能如：6—QA—60S3、铅酸电池的工作特性1)影响蓄电池容量因素(1)结构因素极板表面积大小；极板片数多少（参加反应活性物质越多，容量越大）；极板越薄，活性物质的多孔性越好，则电解液向极板内部的渗透越容易，活性物质利用率就越高，输出容量也就越大。

(2)使用因素：放电电流、电解液温度、密度2)充电特性恒流限压法作为铅酸电池最为常用的充电方法，无论是对于铅酸电池单体还是铅酸电池构成的电池组，在工程实践中应用最多。

3)放电特性在大部分放电过程中，电池端电压是稳定下降的，到放电末期，电池端电压急剧下降，此时应停止放电，否则会造成电池的过度放电。

过放电会致使电池内部大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面，造成电池阴极“硫酸盐化”。

4）温度特性温度对蓄电池的容量和电动势影响很大，电解液温度高时扩散速度增加、电阻降低，其电池电动势也略有增加．因此铅酸电池的容量及活化物质利用率随温度的增加而增加。

反之，电解液温度降低时，其黏度增大，使离子运动受到较大阻力，扩散能力降低。

在低温下电解液的电阻也增大，电化学反应的阻力增加，结果导致蓄电池容量下降。

三、铅酸蓄电池的日常使用于维护学生起来回答学生在教师的讲解的基础上思考并总结学生听讲并做好笔记学生归纳，教师补充第10次课第11次课第12次课3、飞轮电池的特性（1）能量密度高。

新能源汽车电池管理系统名词解释摘要：一、新能源汽车电池管理系统概述二、电池管理系统的核心部件及功能三、电池管理系统的运行原理四、电池管理系统的优势和挑战五、我国新能源汽车电池管理系统的现状与发展趋势正文：新能源汽车作为替代传统燃油车的新型交通工具，其环保、节能的特点日益受到关注。

电池管理系统（Battery Management System，BMS）作为新能源汽车的关键技术之一，对保障电池安全、提高续航里程和延长电池寿命具有重要意义。

一、新能源汽车电池管理系统概述新能源汽车电池管理系统是指对新能源汽车的动力电池组进行监控、管理、保护和控制的系统。

它主要由电池组、电池管理系统硬件和软件三部分组成。

电池管理系统硬件包括电池组、传感器、执行器、通信模块等；软件部分主要负责数据处理、故障诊断、状态预测等功能。

二、电池管理系统的核心部件及功能1.传感器：负责实时监测电池组的工作状态，如电压、电流、温度等参数。

2.电池组：作为新能源汽车的能源来源，为车辆提供动力。

3.执行器：根据电池管理系统的指令，对电池组进行充放电控制、故障处理等。

4.通信模块：负责电池管理系统与整车其他系统之间的数据交换。

三、电池管理系统的运行原理电池管理系统通过实时监测电池组的工作状态，对电池组进行充放电控制、温度控制、故障诊断与保护等。

在充放电过程中，电池管理系统根据电池组的状态调整充放电参数，确保电池组在安全、高效的范围内工作。

同时，通过对电池组的健康状态进行评估，为用户提供合理的电池维护建议。

四、电池管理系统的优势和挑战1.优势：提高电池组的安全性能、延长续航里程、降低电池成本、提高电池寿命。

2.挑战：电池管理系统的技术门槛较高，需要解决电池组的一致性、可靠性、低成本等问题。

五、我国新能源汽车电池管理系统的现状与发展趋势1.现状：我国新能源汽车电池管理系统已取得显著的技术进步，部分企业具备国际竞争力。

2.发展趋势：电池管理系统向高度集成、智能化、标准化方向发展，同时关注电池回收利用技术的研究。

《新能源汽车概论》项目三动力电池及管理系统练习单班级：姓名：学号（）一、填空题1.电池是电动汽车的源，是电能的装置，它主要分为电池、电池和电池三大类。

2.电池的性能指标主要有、、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、放电倍率、等，根据电池种类不同，其性能指标也有差异。

3.电池的容量是指电池在一定的放电条件下所能放出的电量。

常用单位为安培•小时(A •h)，它等于放电电流与放电时间的乘积。

电池的容量可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等4.常用的铅酸蓄电池主要分、和三大类。

5.每个蓄电池的基本模块都是。

单电池由一个极板组构成，它是由一个板组和一个板组组合而成的。

极板组由和构成。

极板组在充满电时沉浸在中。

6.铅酸蓄电池的工作原理：充电指的是将电能回充到蓄电池中。

充电过程中将电能转化为化学能。

放电指的是从蓄电池中提取电能。

放电过程中将化学能转化为电能。

7.镍氢电池由氢氧化镍极，储氢合金极，隔膜纸，，钢壳，顶盖，等组成。

其工作状态可以划分为三种：状态、状态、状态。

8.镍镉蓄电池的极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物，极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉，通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

9.镍锌蓄电池是正极活性物质主要由制成，负极活性物质主要由制成的一种性蓄电池。

10.锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

由正极、负极、隔板、电解液和排气孔等组成。

在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

11.根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池(Liquified Lithi um-Ion Battery，简称为LIB)和聚合物锂离子电池(Polymer Lithium-Ion Battery，简称为PLB)两种。

12.金属空气电池以碱性溶液或中性盐溶液为电解液，电池中阳极为活泼金属消耗电极，阴极为空气扩散电极，电解质为中性盐溶液或碱性溶液，阴极反应为氧气还原的电极反应。

新能源汽车动力电池管理系统构成BMS主要包括硬件、底层软件和应用层软件三部分。

1.硬件构成（1）架构。

BMS硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型：①集中式是将所有的电气部件集中到一块大的板子中，采样芯片通道利用最高且采样芯片与主芯片之间可以采用菊花链通信，电路设计相对简单，产品成本大为降低，只是所有的采集线束都会连接到主板上，对BMS的安全性提出更大挑战，并且菊花链通信稳定性方面也可能存在问题。

比较合适电池包容量比较小、模组及电池包形式比较固定的场合。

②分布式包括主板和从板，可能一个电池模组配备一个从板，这样的设计缺点是如果电池模组的单体数量少于12个会造成采样通道浪费（一般采样芯片有12个通道），或者2～3个从板采集所有电池模组，这种结构一块从板中具有多个采样芯片，优点是通道利用率较高，节省成本，系统配置的灵活性，适应不同容量、不同规格形式的模组和电池包。

（2）硬件功能硬件的设计和具体选型要结合整车及电池系统的功能需求，通用的功能主要包括采集功能（如电压、电流、温度采集）、充电口检测（CC和CC2）和充电唤醒（CP和A+）、继电器控制及状态诊断、绝缘检测、高压互锁、碰撞检测、CAN通信及数据存储等要求。

①主控制器。

处理从控制器和高压控制器上报的信息，同时根据上报信息判断和控制动力电池运行状态，实现BMS相关控制策略，并做出相应故障诊断及处理。

②高压控制器。

实时采集并上报动力电池总电压、电流信息，通过其硬件电路实现按时积分，为主板计算荷电状态（State of Charge，SOC）、健康状态（State of Health，SOH）提供准确数据，同时可实现预充电检测和绝缘检测功能。

③从控制器。

实时采集并上报动力电池单体电压、温度信息，反馈每一串电芯的SOH和SOC，同时具备被动均衡功能，有效保证了动力使用过程中电芯的一致性。

④采样控制线束。

为动力电池各种信息采集和控制器间信息交互提供硬件支持，同时在每一根电压采样线上增加冗余保险功能，有效避免因线束或管理系统导致的电池外短路。

详细解读新能源汽车三电系统。

1.引言1.1 概述概述:新能源汽车是指利用非石化能源和创新技术，实现高效、低碳、零排放的汽车。

其中，新能源汽车的三电系统包括电池系统、电动机系统和动力电子系统，这些系统相互协作，共同完成汽车的驱动和能量存储。

电池系统是新能源汽车的能量来源，它主要由电池和电池管理系统组成。

电池类型多种多样，包括锂离子电池、镍氢电池等。

电池管理系统负责监测和控制电池的状态，包括电量、温度、电压等参数，以确保电池的正常工作和延长使用寿命。

电动机系统是新能源汽车的动力来源，它负责将电池储存的能量转化为驱动力。

电动机类型包括交流电动机和直流电动机等。

电动机控制系统通过控制电动机的运行状态、速度和扭矩等参数，实现高效的驱动和能量转化。

动力电子系统是连接电池系统和电动机系统的关键部分，它主要由逆变器和充电系统组成。

逆变器将电池直流电压转换为交流电压，以便给电动机供电。

充电系统则负责将外部电源的交流电转换为电池所需的直流电，实现车辆的充电功能。

新能源汽车的三电系统相互协作，通过合理的设计和控制，实现能量的高效转化和利用。

这些系统的稳定性、性能和安全性对整个汽车的运行至关重要。

随着科技的不断发展和创新，新能源汽车的三电系统将不断进步和完善，为人民群众提供更加环保、便利和可持续的出行方式。

通过深入了解新能源汽车的三电系统，我们能够更好地理解和应用这些技术，为推动新能源汽车产业的发展做出积极贡献。

同时，对于未来发展的展望，我们可以期待新能源汽车三电系统的性能提升、成本降低和环境友好性的进一步增强，从而为构建可持续发展的社会贡献力量。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:本文详细解读新能源汽车的三电系统，主要包括电池系统、电动机系统和动力电子系统。

通过对这三个系统的深入解析，旨在揭示新能源汽车的核心技术和关键组成部分，为读者提供全面的了解。

在正文部分，首先介绍了电池系统，包括电池的类型和电池管理系统。

我们将详细探讨不同类型的电池及其特点，以及如何有效管理电池的充放电过程，以提高整车的续航里程和安全性能。