新能源汽车电池技术
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新能源汽车电池技术,在过去的几年里,随着新能源汽车产销的快速增长,我国的动力电池产业有了长足的发展。汽车电池技术有了新的突破,下面分享新能源汽车电池技术的续航能力。
新能源汽车电池技术1
相比于传统燃油车,新能源汽车的续航里程、充电时间、安全性能、电池寿命、电池成本等问题,都是制约消费者购买力及新能源汽车普及程度的关键因素。
动力电池技术性能与新能源汽车的性能的对应关系主要有6点:
1、能量密度
能量密度越高,新能源汽车续航里程越长。
2、功率密度
功率密度越高,新能源汽车加速、爬坡性能越好。
3、高低温性能
高低温适用范围越广,新能源汽车适用的温度范围越广。
4、循环寿命
循环寿命越长,新能源汽车的动力电池使用寿命越长。
5、安全性能
新能源汽车安全的决定性因素。
6、倍率性能
充电时间越短,整车动力性能越好。
动力电池性能直接决定新能源汽车性能,动力电池性能的提升依赖于技术进步,持续的技术进步驱使动力电池能量密度不断提升、产品性能不断优化、生产成本不断降低、综合性价比不断提高。各国政府主管部门通过制定行业发展技术路线图、新能源汽车补贴政策等,促使动力电池行业加快技术进步和产业升级。
新能源汽车电池技术2
无论是混合动力汽车,还是纯电动汽车最大的特点就是使用了高压电池技术。目前所见的绝大多数新能源汽车均采用化学电池技术进行驱动,由于新能源汽车电池种类较多,其中很大部分已经被目前市场所淘汰,且对其晦涩原理进行大篇幅讲解并不能对新能源汽车实际维修带来多大帮助。
一、镍氢电池技术
目前在美、日等发达国家的很多油电混合动力汽车均使用镍氢(NiMH)电池组。镍氢电池是由美国人斯坦福发明,其正极材料是氢氧化镍(NiOH),负极则是金属氢化物,即储氢合金(MH) 7电解液是30%的氢氧化钾水溶液。这里所谓“储氢合金”是指具有很强“吸收”氢气能力的金属镍,其单位体积储氢的密度相当于储存1 000个大气压的高压氢气。储氢合金能稳定的储气和放气,其工作原理是利用水的氢离子移动反应来获得电流,这时氢气在负极上被逐渐消耗掉。其能量密度(电动汽车的续航能力)与普通的锂电池差距并不大,约为70~100Wh/kg。
1.外部特征
以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车均采用此类电池作为储能元件。第三代普锐斯的动力电池系统由动力电池模组、电池智能控制单元、接线盒、电池采样线、冷却风扇等组成,布置在行李箱内。
镍氢电池具有不明显的“记忆效应”,所谓电池的“记忆效应”是指若电池每次没有放完电,如只放出40%,那么长期使用后,剩下的60%容量就无法放出,这就大大缩小了电池的储存电容量,直接影响电池的.使用。即电池在循环充放电过程中容量会出现衰减,而过度充电或放电,都可能加剧电池的容量损耗(铿电池此项特性几乎可忽略不计)。因此对于厂商来说,镍氢电池控制系统在设定上都会主动避免过度充放电,如将电池的充放电区间人为控制在总容量的一定百分比范围内,以降低容量衰减速度。
2.内部结构
通常混合动力汽车的电池组可能有一百多块单体电池组成。带充电系统的电动汽车电池组含多达数百个单体电池。第三代普锐斯动力电池组内部由电池模组、传感器、电池管理器、含接触器的HV接线盒总成、动力电池冷却风扇(无电刷)、维修开关等组成。
(1)电池模组
镍氢单体电池的额定电压为1.2V,通常由六个或十个单体电池构成一块电压为7.2V或12V的电池模组。丰田普锐斯混合动力车型上就用了这种7.2V一节的电池,如图3所示。电容量为6.5Ah,实测每节外形尺寸为274mm×106mm×20mm,质量为1.1kg,有28节串联共计201.6V。每个电池模组均不易泄漏且置于密封壳内,更换电池模块时必须按顺序进行,因为该顺序存储在诊断系统内用于将来进行分析。电解液吸附在蓄电池电池板内,即使发生碰撞也不容易泄漏。
(2)电池管理系统
电池管理系统BMS俗称为电池保姆或电池管家,主要就是为了智能化管理及维护各个电池模组,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。通过电压、电流及温度监测等实现对动力电池系统的过压、欠压、过流、过高温和过低温保护,继电器控制、SOC估算、充放电管理、加热或保温、均衡控制、故障报警及处理、与其他控制器通信等功能。此外电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能以及为动力电池系统加热功能。
(3)传感器
动力电池组内的BMS实时采集各电芯的电压值、各温度传感器的温度值、电池系统的总电压值和总电流值及电池系统的绝缘电阻值等数据,并根据BMS中设定的阀值判定电池系统工作是否正常,对故障实时监控。动力电池系统通过BMS使用CAN与整车控制器或充电机之间进行通讯,对动力电池系统进行充放电等综合管理。
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