动力电池结构简介
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动力电池简化模型结构动力电池的结构包括以下部件: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、电池壳动力电池特点:高能量和高功率;高能量密度;高倍率部分荷电状态下(HRPSOC)的循环使用;工作温度范围宽(一30~65℃);使用寿命长,要求5—10年;安全可靠。
动力电池结构与原理?动力电池系统的工作原理如下:电池单元。
电池是将化学能直接转化为电能的基本单元设备,包括电极、隔板、电解质、外壳和端子,设计为可充电。
电池模块。
电池模块以串联、并联或串并联方式组合多个电池单元,只有一对正负输出端子,作为电源组合使用。
单位。
电池由几十个电池单元或电池模块串联组成一个电池单元。
多个电池单元串联连接以形成动力电池组件。
CSC采集系统。
每个电池单元具有多个CSC 采集系统,以监控每个电池单元或电池组单元的电压和温度信息。
CSC采集系统向电池控制单元报告相关信息,并根据BMU指令进行单体电压均衡。
电池控制单元。
安装在动力电池组件内部,是电池管理系统的核心部件。
电池控制单元将整车单体电压、电流、温度、高压绝缘等信息上报给整车控制器,并根据∨CU的指令控制动力电池。
高压电池分配装置。
它安装在动力电池组件的正负输出端,由高压正继电器、高压负继电器、预充电继电器、电流传感器和预充电电阻等组成。
维护开关。
位于动力电池总成的中间面,打开驾驶室内辅助仪表的手套箱开关,操作维修开关。
在检查和维护高压部件之前关闭维修开关可以确保切断高压。
结构主要分为主控模块和从控模块两大块。
具体来说,由中央处理单元(主控模块)、数据采集模块、数据检测模块、显示单元模块、控制部件(熔断装置、继电器)等构成。
一般通过采用内部CAN总线技术实现模块之间的数据信息通讯。
原理:电池放电时,负极发生氧化反应向外电路释放电子,正极发生还原反应,从外电路得到电子,电池充电时过程正好相反,负极得到电子发生还原反应,正极失去电子发生氧化反应。
动力电池的组成和作用
动力电池是一种用于储存大容量电能,并提供给电动车、混合动力车等电动设备使用的电池。
它通常由以下几个主要组成部分组成:
1. 正负极材料:动力电池的正负极分别使用具有优良性能的材料,比如锂铁磷酸盐、锰酸锂、钴酸锂等材料。
这些材料能够实现高能量密度和高功率输出。
2. 电解液:动力电池的电解液是一种能够导电的液体,通常是由溶解在有机溶剂中的盐类组成,比如锂盐溶解在有机碳酸酯中。
电解液在电池中起到连接正负极的作用,同时也是离子输运的媒介。
3. 分隔膜:分隔膜是位于正负极之间的一层薄膜,可以防止正负极之间的短路。
同时,分隔膜也能够允许锂离子通过,而阻止其他离子的流动。
4. 扩散层:扩散层通常位于电池的正负极之间,可用于均匀分布电解液和反应产物,以提高电池的性能和寿命。
动力电池的作用是储存和释放电能。
当外部电源供电时,电池会将电能存储起来,并在需要时释放出来,供电给电动车等电动设备驱动运行。
它具有高能量密度、长寿命、快速充电、高功率输出等优点,是现代电动交通工具的重要组成部分。
汽车动力电池包组成结构《汽车动力电池包组成结构》汽车动力电池包是电动汽车的重要组成部分,它由多个电池模块组成,提供动力给电动汽车。
下面将详细介绍汽车动力电池包的组成结构。
1. 电池模块:汽车动力电池包由若干个电池模块组成,每个模块通常由数十个电池单体串联而成。
电池单体是电池包的最小单元,是负责储存电能的组件。
电池模块可根据不同车型和需求进行调整,以满足不同的汽车性能和续航里程要求。
2. 电池管理系统(BMS):电池管理系统是电池包中的核心控制系统,负责监测和管理电池的各项状态。
它监测电池的电压、温度、充放电状态等,并通过控制电流、电压等参数来保护电池,防止过充、过放、过温等情况发生。
3. 冷却系统:电池包工作时会产生大量的热量,如果不及时散热会导致电池过热,影响电池寿命和性能。
因此,电池包中通常配备有冷却系统,通过传导、对流和辐射等方式将电池的热量散发出去,保持电池的适宜工作温度。
4. 充电插口:电动汽车需要定期充电,充电插口是连接电池包和外部电源的接口。
充电插口通常位于汽车侧面或后部,可以通过连接充电设备将电能传输到电池包中进行充电。
现代电动汽车普遍采用快速充电插口,提供更高效、更便捷的充电方式。
5. 安全保护装置:电动汽车中的电池包需要有一系列安全保护装置,以确保使用过程中的安全性。
其中包括过流保护、过温保护、过压保护、短路保护等,这些保护装置能够在出现异常情况时及时切断电池与其他系统的连接,确保车辆和乘车人员的安全。
以上就是汽车动力电池包的主要组成结构。
随着电动汽车技术的不断发展,电池包的性能和安全性也在不断提升。
未来,随着新的材料和技术的应用,电动汽车将会拥有更高效、更可靠的动力电池包,进一步推动电动汽车的普及和发展。
动力电池的组成及各组成部分的作用下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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动力电池结构设计标准动力电池是电动汽车的核心组件之一,对于电动汽车的性能、安全性以及使用寿命都有着至关重要的影响。
而动力电池的结构设计标准则直接决定了电池组的性能表现和整体可靠度。
本文将针对动力电池结构设计进行论述,探讨动力电池结构设计标准的要点和技术要求。
一、动力电池结构的基本要素动力电池结构的基本要素包括电池芯、电池模块和电池包。
电池芯是动力电池的核心,是由正负极片、隔膜和电解液组成,负责存储电能;电池模块是由若干电池芯组成的基本单元,负责电荷和放电;电池包则是多个电池模块的组合,提供电动汽车所需的能量。
二、动力电池结构设计标准的要点1. 安全性:动力电池是电动汽车的能量来源,必须具备高度的安全性。
动力电池结构设计应考虑到防止过充、过放、过压、过温等异常情况的发生,并采取相应的安全保护措施。
2. 散热设计:动力电池在充电和放电过程中会产生大量的热量,若散热不良会导致电池过热,甚至引发火灾等严重后果。
因此,动力电池结构设计应合理设计散热系统,确保电池能有效散热。
3. 电池模块可拆卸性:电池模块可拆卸设计方便了维修和替换工作,同时也提高了电池组的可靠性。
动力电池结构应考虑便于模块的拆卸和安装,以降低维修成本和维修时间。
4. 结构可靠性:动力电池需要在不同的环境条件下正常工作,故其结构设计应具备良好的可靠性。
动力电池结构应能够抵御振动、冲击和压力等外力作用,并保持良好的结构稳定性。
5. 尺寸和重量:动力电池结构设计应考虑电池组的尺寸和重量问题,以保证其能够适应电动汽车的空间和负载需求。
三、动力电池结构设计标准的技术要求1. 电池芯的安装方式:电池芯的安装方式可以采用固定式或可调节式。
固定式安装方式适用于要求高结构稳定性,不需频繁拆卸的场景,而可调节式安装方式适用于需要灵活调整电池组结构和容量的场景。
2. 电池模块的连接方式:电池模块之间的连接方式可以采用槽式连接或插鞋式连接。
槽式连接适用于电池模块数量较少且结构相对固定的场景,而插鞋式连接适用于电池模块数量较多且需要频繁拆卸和更换的场景。
电动汽车动力储能装置包括所有动力蓄电池、超级电容、飞轮电池和燃料电池等储能元件及其以上各类电池的组合。
一、电池的基本组成电池通常由电极(正极和负极)、电解质、隔膜和外壳(容器)四部分组成。
电极是电池的核心部分,通常由活性物质和导电骨架组成。
活性物质是指可以通过化学反应释放出电能的物质,要求其电化学活性高、在电解液中的化学稳定性高以及电子导电性好。
活性物质是决定化学电源基本特性的重要部分。
导电骨架主要起传导电子及支撑活性物质的作用。
当电池通过外部电路(负载)放电时,电池的正极从外电路得到电子,而负极则向外电路输出电子;对于电池内部而言恰好相反。
电解质在电池内部阴、阳极之间担负传递电荷(带电离子)的作用。
电解质一般为液体或固体。
液体电解质常称为电解液,通常是酸、碱、盐的水溶液;固体电解质通常为盐类,由固体电解质组成的电池即称为干电池。
对电解液的要求是电导率高、溶液欧姆电压较小。
对一于固体电解质,要求具有离子导电性,而不具有电子导电性。
电解质的化学性质必须稳定,使其在储存期间与活性物质界面间的电化学反应速率小,这样电池自放电时容量损失减小。
为了避免电池内阴、阳极之间的距离较近而产生内部短路,产生严重的自放电现象,需要在其阴、阳极之间加放绝缘的隔膜,隔膜的形状一般为薄膜、板材或胶状物等。
对隔膜的要求是化学性质稳定,有一定的机械强度,对电解质离子运动的阻力小,是电的良好绝缘体,并可以阻挡从电极上脱落的活性物质微粒和枝晶的生长。
电池的外壳是盛放和保护电池电极、电解质、隔膜的容器。
通常要求外壳具有足够的机械强度和化学稳定性,耐振动、耐冲击、耐腐蚀。
二、电池的基础知识(1)电池的组合蓄电池作为动力源.通常要求有较高的电压和电流,因此需要将若干个单体电池通过串联、并联与复联的方式组合成电池组使用:电池组合中对单体电池性能具有严格的要求,在同一组电池中必须选择同一系列、同一规格、性能尽量一致的单体电池。
(2)电池的放电电池的放电是将电池内储存的化学能以电能方式释放出来的过程,即电池向外电路释放电流。
动力电池pack结构设计知识动力电池pack是电动汽车的重要组成部分,其结构设计直接影响着电池的性能、安全性和寿命。
本文将就动力电池pack结构设计的相关知识进行探讨。
1. 动力电池pack的组成部分动力电池pack通常由多个电池模块组成,每个电池模块又由多个电池单体串联而成。
除了电池单体外,动力电池pack还包括电池管理系统(BMS)、冷却系统、电池支架、连接件等组件。
2. 动力电池的模块化设计为了方便电池的维护和更换,动力电池pack采用模块化设计。
每个电池模块都可以独立运行,且多个模块可以串联或并联组成整个电池系统。
这种设计使得电池的容量和功率可以根据需求进行灵活配置。
3. 动力电池的散热设计由于电池在工作过程中会产生大量热量,因此动力电池pack需要进行有效的散热设计。
通常采用液冷或风冷系统,通过传导或对流的方式将热量散发出去,以保持电池的正常工作温度。
4. 动力电池的电气连接设计动力电池pack内部的电池单体需要通过连接件进行电气连接。
连接件的设计要保证连接可靠,能够承受高电流的传输,并且能够适应电池在振动和温度变化等环境下的工作。
5. 动力电池的结构强度设计动力电池pack需要具备足够的结构强度,以保护电池单体不受外界冲击和振动的影响。
电池支架通常采用高强度材料制作,同时还需要考虑电池的重量和结构的稳定性。
6. 动力电池的安全设计动力电池pack的安全性是至关重要的。
设计中需要考虑防止电池短路、过充、过放等异常情况的发生,并采取相应的安全措施,如安装保险装置、应急切断开关等。
7. 动力电池的容积利用率设计动力电池pack的容积利用率对于电动汽车的续航里程有着直接的影响。
设计中需要合理布局电池单体和其他组件,尽可能提高电池的装配密度,以增加电能的存储量。
8. 动力电池的重量设计动力电池pack的重量是电动汽车整车重量的重要组成部分。
设计中需要权衡电池的能量密度和重量,追求更高的能量密度同时尽量减少电池的重量,以提高整车的能效性能。
动力电池系统简介
术语解释
缩略语描述
BMS电池管理系统Battery Management System
CSC电池监控单元Cell Supervision Circuit
BMU电池管理单元Battery Management Unit
TCB温度控制板Temperature Control Board
PDM功率分配模块Power Distribution Module
BPM后备电源模块Backup Power Module
CAN控制器局域网Controller Area Network
SOC荷电状态State of Charge
SOH健康状态State of Health
NTC负温度系数Negative Temperature Coefficient
A-CAN BMU与整车HCU通信所使用的CAN
C-CAN BUM与CSC通讯所使用的CAN
CH-CAN BMU与充电机通讯所使用的CAN
MSD维护开关Manual Service Disconnect
动力电池系统构成
01 0302 04
电池箱高压盒
热管理附件高低压线束
电池箱在整车中的位置(大巴示例)
1.底盘上表面(最常见)
2.尾部正后方(最常见)
3.尾部侧面(常见)
4.顶部(不常见)
电池箱
1.高压连接器正
2.高压连接器负
3.加热输出
4.加热输入
5.低压输入
6.低压输出
7.维护开关(MSD)插座
8.气压平衡阀(上盖)
9.工装挂钩
10.警示标识(踩踏、触摸高压)
气压平衡阀
平衡阀外侧平衡阀内侧
MSD组件(带Fuse)MSD组件(不带Fuse)
1.箱盖
2.箱体密封垫
3.电池监控单元(CSC)
4.铜巴
5.模组
6.箱体
7.气压平衡阀
依据GB4208《外壳防护等级(IP代码)》,公司产品达到IP67.
IP676-防止金属件接近危险部件/尘封(最高为6级)
●直径1.0mm的金属件不能进入壳内
●尘密效果:无灰尘进入
7-防短时间浸水影响(最高为8级)
●静止水深:<1m
●浸入时间:≤30min
1.铝巴
2.温度采样线
3.电压采样线
4.模组总正
5.模组总负1
2
3
模组(Module)
模组爆炸图
1.顶盖绝缘片板
2.线束板
3.电芯
4.侧板
5.端板
6.底板
电芯直接封装在壳体内,
温度采样点和电压采样点如图所示。
模组中电芯连接方式(示例)
电芯(Cell)
1.正极柱
2.负极柱
3.防爆阀
4.外壳(铝)
5.顶部绝缘片
电芯解剖图
1.正极(铝)
2.负极(铜)
3.外壳(钢/铝)
4.隔离膜
5.电解液
锂离子电池充放电基本原理
电池工作时(充电或放电),电池内部依靠可来回移动的锂离子来传递能量,故得名锂离子电池。
1.DC/DC电源
2.调试接口
3.整车低压
4.直流充电负
5.主回路负
6.主回路正
7.直流充电正
8.低压连接器插座
9.低压连接器插头
10.DC/DC正/负11.低压输入
12.低压输出
13.电池总正1
14.电池总正2
15.电池总负1
16.电池总负2
17.加热输入1
18.加热输入2
19.加热输出1
20.加热输出2
21.手动MSD
高压盒
1.上盖
2.铜巴
3.加热继电器
4.绝缘柱
5.电流传感器
6.MSD底座
7.PDM
8.BMU
9.HVB(高压采样板,检测EVC500是否粘
连、充电座的温度)
10.高压继电器
1.上盖
2.备用电源(BPM)
3.BPM安装组件
4.铜巴
5.电流传感器,绝缘柱
6.电源分配模块(PDM)
7.继电器集成单元(BDU)
8.电池管理单元(BMU)
9.箱体及连接器
10.维护开关(MSD)
V5.1电池管理单元(BMU)
BMU包括电源接口、CAN通信接口,主要监控pack中电芯的温度和电压状态,估算pack的SOC,估算pack的SOH,对pack进行充电控制,均衡电芯,实施估算pack的充放电功率,控制pack高压上下电,检测继电器的线圈和触点状态,进行绝缘检测。
共有三路CAN通讯,分别为C-CAN,A-CAN和CH-CAN.
1.通过C-CAN与多个CSC进行通信,从CSC获得各单体电池的电压、温度及工作状态。
当符合均衡条件
时,BMU通过C-CAN控制CSC进入均衡状态。
2.通过A-CAN与整车VCU进行通信,接收HCU的命令和发生状态信息。
3.通过CH-CAN与充电机进行通信。
V6.0电池管理单元(BMU)
●D-CAN上增加了RDB远程监控模块
●S-CAN上增加电流采样单元CSU
●T-CAN上新增远程更新模块
●在编码过程中新增了CSC电芯采样和温度采样的配置信息●不再检测绝缘(绝缘检测由HVB执行)
电源分配模块(PDM)
1.负责分配24V低压直流电源给电池管理系统(BMS)进行工作。
2.可供分配的电源及优先级:直流充电机24V 电源> 交流充电机24V 电源> 整车铅
酸电瓶24V 电源或DC/DC低压电源。
电池监控单元(CSC)
负责监控单体电池电压和电池模组温度,并在BMU控制下执行主动或被动均衡功能。
备用电源(BPM)
内置高压盒里面的直流低压18V备用电源。
(5个LCO电池,单体电压3.6V)
硬件关系示意图
电气原理简图(示例)
电池管理系统原理框架图
BC系列差异化说明
差异点箱盖FPC MSD电芯(ah)平衡阀加热膜BC1有维护窗口,钢材转接线非IP68底座176/240有防爆功能3片BC2无维护窗口,铝合金直插IP68底座202/271无防爆功能4片
BC系列差异化说明
差异点上盖密封方式连接器下箱体电芯(ah)平衡阀BMS BC2非全覆盖设计密封胶独立连接器无水冷管路202/271体积大7.0系统BC3全覆盖设计密封垫一体式集成面板(IP68)集成水冷管路173/228/302/157/209体积小 6.0系统。