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一文看懂动力电池的基础知识

2020-09-06 08:01

一文看懂动力电池的基础知识

新能源汽车三大(电池、电机、电控)核心技术,对主机厂工程师而言,动力电池科学知识是必需要告诉的。但是目前许多工程师对动力电池科学知识理解极少,主要原因是,动力电池是电化学领域的,而汽车学院的没这个课程。下面做到一些详细讲解,可供大家参照。 一、电池是什么?其功能是什么?再行说道水池吧。水杯、水桶、水缸、水池、这里的杯、桶、池、塘,有一个联合的特点,其基本功能是装水的,有所不同是容积大小不一样。水是液体,有一个基本属性,水是能低处流向较低地处的。基本常识是,人们有可能没思维,水池原本是机的,水池的水是人倒进去的,在水水池的较低处铁环一个孔,一池子水最后不会放干的。这个过程里有什么科学道理?a)空水池,机的容积才能盛水;b)水自己进不了水池里,是人倒进去的;c)有水压的不存在,水才不会从低处往地处流动的。同理,电池是盛电的容积,电池里面原本也是机的,是没电的,电是人差使进来的,电池能静电,是因为电池里面有电压劣。水池是物理学原理,是装有的液体,水是分子结构的;电池是电化学学原理,是装有的电荷的,是比分子更加小的离子。二、干电池的基本常识大家少见在体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等电池,归类为干电池。在干电池里面的电解质是一种无法流动的糊状物,才叫作干电池(闻图1),这是相对于具备可流动电解质的电池说道的。其外壳是用锌制成的圆筒型容器,锌筒中央而立着一根碳棒,碳棒顶端相同着一个铜帽。碳棒和锌筒叫作干电池的电极。挤满正电荷的碳棒叫负极,(符号+, 回应电池的负极),挤满负电荷的锌筒叫负极(符号-,回应电池的负极)。静电的基本原理:碳近于周围填充了二氧化镁,锌电极构成了干电池的外壳,碳电极则放到中心。电子是有电子化了的锌金属(氧化作用)所得出,流入外部的电路抵达炭电极。附近碳电极的二氧化镁获得电子(还原作用)分解氢氧离子,并构成了新的化合物叫作氧化镁。水解反应把电池负极的电子发售去,而还原成反应则在负极吸取它们。干电池对用户而言不具再度电池特性,是重复使用用于电池。三、动力电池必需是可充电池(1)干电池与目前的动力电池仅次于区别是:a)干电池电解质是一种无法流动的糊状物,不具再度电池特性;b)动力电池是电解质锂离子能在其中能流动的电解液,可以上千次电池;(2)干电池与目前的动力电池的基本相同点:a)有负极、有负极、有外壳、是电化学反应;b)干电池与动力电池在单体上,物理特性基本相同,有圆柱、方形的。四、动力电池包是什么意思?为什么要一节一节串联(并联)后制成电池包对主机厂家工程师而言,燃油汽车上是一个油箱,它是一个液体容积。但是看见电动汽车上是一个又一个动力电池包在,关上电池包里面,有许多数不清的一节一节的电池。能无法把动力电池必要制成一个大的电池包呢?手电筒里一般装有了2节干电池,有的装3节,还有5节的。干电池规格有1号、2号、5号的。动力电池开始把一节电池,叫作单体、把一组并联一起叫作模组,把模组串联一起,叫电池包,把电池包串联一起叫作电池系统。单体(或者叫单节)是电池产品的大于单位。能无法把电体电池做到得相当大。比如把3节干电池,制成一节放在手电筒里。实质上做到将近,这是电化学电池原理的严重不足。干电池一节不能做到1.5V,人们要3V的电源,必需是2节干电池串联。

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单节的容量也无法做到很到,人们要容量相当大的电源,必需要将单个电池并联一起。车载动力电源一般在300V、200A以上,目前的基本方法是单体电池并联一起成模组,模组电池串联一起成电池包,电池包串联一起成电源系统。 五、电池管理系统(BMS)是什么,其功能是什么?12米电动公交车一般要6-8个电池包,每一个电池包里通过并联(串联)有上成红上千单体。可以想象,众多的、有一定差异的单体电池的组织的电池系统,如何协商有序积极开展工作?很非常简单,有的组织,必定有管理,与产生电池管理系统。单体电池是物,当然管理电池工作的一定也物,而不是人。这个物大自然是计算机管理系统。归因于一起,电池管理系统(BMS)是运用计算机技术的智能管理系统。锂离子动力电池工作过程:在充放电的过程中,锂离子通过电解液穿越隔膜不时的在正负两极之间往返搬去。

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锂离子返搬去的数量,多了较少了都敢,必需要展开掌控,掌控的好,就可以重复电池下去而不增加容量,否则就不会让电池容量产生永久性的上升,甚至发生爆炸。电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起,电池展开管理的系统,一般来说具备量测电池电压的功能,避免或防止电池过静电、过充电、过温等出现异常状况经常出现等。其基本功能:通过传感器对电池的电压、电流、温度展开动态检测,同时还展开漏电检测、热管理、电池平衡管理、报警警告,计算出来剩下容量(SOC)、静电功率,报告电池劣化程度(SOH)和剩下容量(SOC)状态,还根据电池的电压电流及温度用算法掌控仅次于输出功率以取得仅次于行经里程,以及用算法掌控充电机展开最佳电流的电池,通过CAN总线模块与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载表明系统等展开动态通信。六、电池管理系统最重要的三个子系统基本功能(1)SOC估算功能准确估计SOC数值逆是十分最重要的,其算法是涉及企业的核心竞争力之一。SOC的估计精度高,对于完全相同量的电池,可以有更高的续航里程。所以,高精度的SOC估计可以有效地减少所必须的电池成本。SOC是依据监测的外部特性信息计算出来的传输信息。SOC告诉车主当前电量的同时,也让汽车理解自身电量,避免过充过放,提升平衡一致性,提升输出功率增加额外校验。系统底层内部都是经过简单的算法计算出来,确保汽车安全性持续平稳运营,提升安全性。(2)热管理功能热管理主要还包括确认电池拟合工作温度范围、电池热场计算出来及温度预测、传热介质自由选择、热管理系统风扇结构设计和风机预测稳点的自由选择。保证电池工作在必要的温度范围内和减少各个电池模块之间的温度差异。(3)平衡掌控功能平衡掌控分成主动平衡与被动平衡。主动平衡是对电池组在电池、静电或者摆放过程中,电池单体之间产生的容量或电压差异性展开平衡,来避免电池内部产生的各种不一致性。平衡方式主要以被动平衡居多,使用单体电池并联分流能耗电阻的方式,且不能在电池过程中做到平衡工作。其工作原理是通过对电压的收集,找到串联单体电池之间的差异,以原作好的电池电压的下限阈值电压为基准,任何一只单体电池只要在电池时年所超过下限阈值电压并检测出与邻接组内电池差异时,即对电池组内单体电压最低的那只电池,通过并联在单体电池的能耗电阻展开静电电流,以此类推,仍然到电压低于的那只单体电池抵达下限阈值电压为一个均衡周期。