新能源汽車電池技術
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新能源汽車電池技術,在過去的幾年裏,隨着新能源汽車產銷的快速增長,我國的動力電池產業有了長足的發展。汽車電池技術有了新的突破,下面分享新能源汽車電池技術的續航能力。
新能源汽車電池技術1
相比於傳統燃油車,新能源汽車的續航里程、充電時間、安全性能、電池壽命、電池成本等問題,都是制約消費者購買力及新能源汽車普及程度的關鍵因素。
動力電池技術性能與新能源汽車的性能的對應關係主要有6點:
1、能量密度
能量密度越高,新能源汽車續航里程越長。
2、功率密度
功率密度越高,新能源汽車加速、爬坡性能越好。
3、高低溫性能
高低溫適用範圍越廣,新能源汽車適用的溫度範圍越廣。
4、循環壽命
循環壽命越長,新能源汽車的動力電池使用壽命越長。
5、安全性能
新能源汽車安全的決定性因素。
6、倍率性能
充電時間越短,整車動力性能越好。
動力電池性能直接決定新能源汽車性能,動力電池性能的提升依賴於技術進步,持續的技術進步驅使動力電池能量密度不斷提升、產品性能不斷優化、生產成本不斷降低、綜合性價比不斷提高。各國政府主管部門通過制定行業發展技術路線圖、新能源汽車補貼政策等,促使動力電池行業加快技術進步和產業升級。
新能源汽車電池技術2
無論是混合動力汽車,還是純電動汽車最大的特點就是使用了高壓電池技術。目前所見的絕大多數新能源汽車均採用化學電池技術進行驅動,由於新能源汽車電池種類較多,其中很大部分已經被目前市場所淘汰,且對其晦澀原理進行大篇幅講解並不能對新能源汽車實際維修帶來多大幫助。
一、鎳氫電池技術
目前在美、日等發達國家的很多油電混合動力汽車均使用鎳氫(NiMH)電池組。鎳氫電池是由美國人斯坦福發明,其正極材料是氫氧化鎳(NiOH),負極則是金屬氫化物,即儲氫合金(MH) 7電解液是30%的氫氧化鉀水溶液。這裏所謂“儲氫合金”是指具有很強“吸收”氫氣能力的金屬鎳,其單位體積儲氫的密度相當於儲存1 000個大氣壓的高壓氫氣。儲氫合金能穩定的儲氣和放氣,其工作原理是利用水的氫離子移動反應來獲得電流,這時氫氣在負極上被逐漸消耗掉。其能量密度(電動汽車的續航能力)與普通的鋰電池差距並不大,約爲70~100Wh/kg。
1.外部特徵
以豐田普銳斯爲代表的很多混合動力汽車均採用此類電池作爲儲能元件。第三代普銳斯的動力電池系統由動力電池模組、電池智能控制單元、接線盒、電池採樣線、冷卻風扇等組成,佈置在行李箱內。
鎳氫電池具有不明顯的“記憶效應”,所謂電池的“記憶效應”是指若電池每次沒有放完電,如只放出40%,那麼長期使用後,剩下的60%容量就無法放出,這就大大縮小了電池的儲存電容量,直接影響電池的.使用。即電池在循環充放電過程中容量會出現衰減,而過度充電或放電,都可能加劇電池的容量損耗(鏗電池此項特性幾乎可忽略不計)。因此對於廠商來說,鎳氫電池控制系統在設定上都會主動避免過度充放電,如將電池的充放電區間人爲控制在總容量的一定百分比範圍內,以降低容量衰減速度。
2.內部結構
通常混合動力汽車的電池組可能有一百多塊單體電池組成。帶充電系統的電動汽車電池組含多達數百個單體電池。第三代普銳斯動力電池組內部由電池模組、傳感器、電池管理器、含接觸器的HV接線盒總成、動力電池冷卻風扇(無電刷)、維修開關等組成。
(1)電池模組
鎳氫單體電池的額定電壓爲1.2V,通常由六個或十個單體電池構成一塊電壓爲7.2V或12V的電池模組。豐田普銳斯混合動力車型上就用了這種7.2V一節的電池,如圖3所示。電容量爲6.5Ah,實測每節外形尺寸爲274mm×106mm×20mm,質量爲1.1kg,有28節串聯共計201.6V。每個電池模組均不易泄漏且置於密封殼內,更換電池模塊時必須按順序進行,因爲該順序存儲在診斷系統內用於將來進行分析。電解液吸附在蓄電池電池板內,即使發生碰撞也不容易泄漏。
(2)電池管理系統
電池管理系統BMS俗稱爲電池保姆或電池管家,主要就是爲了智能化管理及維護各個電池模組,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。通過電壓、電流及溫度監測等實現對動力電池系統的過壓、欠壓、過流、過高溫和過低溫保護,繼電器控制、SOC估算、充放電管理、加熱或保溫、均衡控制、故障報警及處理、與其他控制器通信等功能。此外電池管理系統還具有高壓回路絕緣檢測功能以及爲動力電池系統加熱功能。
(3)傳感器
動力電池組內的BMS實時採集各電芯的電壓值、各溫度傳感器的溫度值、電池系統的總電壓值和總電流值及電池系統的絕緣電阻值等數據,並根據BMS中設定的閥值判定電池系統工作是否正常,對故障實時監控。動力電池系統通過BMS使用CAN與整車控制器或充電機之間進行通訊,對動力電池系統進行充放電等綜合管理。
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