《新能源汽车动力电池及充电系统检修》教学课件任务二 认识动力电池系统.pptx

《新能源汽车动力电池及充电系统检修》任务二认识动力电池系统

目录1基础概念与定义2系统组成与结构

基础概念与定义01

新能源汽车动力电池系统：专为新能源汽车（如电动汽车、混合动力汽车等）设计的电池组件，是车辆的重要能量来源或唯一能量来源。该系统不仅包含作为能量载体的动力电池（电芯或电池模组），还包括电池管理系统（BMS）、热管理系统、电气和结构组件等多个部分，共同构成一个复杂的能量存储、管理和分配系统。定义

系统组成与结构02

动力电池单体是动力电池系统的基本组成单元，通常由正极、负极、电解质和隔膜等部分组成。正极材料一般采用锂化合物，如三元材料、磷酸铁锂等，它们能够在充放电过程中提供锂离子。负极材料则多为石墨等碳材料，用于接收和释放锂离子。电解质起到在正负极之间传输锂离子的作用，而隔膜则防止正负极直接接触，避免短路发生。

动力电池例如，三元锂电池单体具有较高的能量密度，能够提供较长的续航里程，但安全性相对较低；磷酸铁锂电池单体则具有较好的安全性和稳定性，但能量密度相对较低。不同类型的电池单体具有不同的性能特点。

电池管理系统(BMS)电池管理系统是动力电池系统的“大脑”，它负责监控和管理电池的状态，确保电池的安全、可靠运行。BMS主要包括以下几个功能模块：

电池管理系统(BMS)实时监测电池的电压、电流、温度等参数，了解电池的工作状态。通过对这些参数的分析，可以判断电池是否处于正常工作范围内，是否存在过充、过放、过热等异常情况。①电池状态检测

电池管理系统(BMS)由于电池单体在制造和使用过程中不可避免地会存在差异，导致各单体之间的容量、内阻等参数不一致。为了提高电池组的整体性能和寿命，BMS需要对电池进行均衡管理，使各单体的状态保持一致。②电池均衡管理

电池管理系统(BMS)电池在充放电过程中会产生热量，如果热量不能及时散发出去，就会导致电池温度升高，影响电池的性能和寿命，甚至引发安全事故。BMS通过对电池的温度进行监测和控制，采用风冷、液冷等方式进行散热，确保电池在适宜的温度范围内工作。③热管理

电池管理系统(BMS)当电池出现异常情况时，BMS会及时采取保护措施，如切断充放电回路、发出警报等，以防止事故的发生。同时，BMS还会对电池进行过压、过流、短路等保护，确保电池的安全。④安全保护

热管理03

温度均衡电池热管理系统的控制策略中，除了需要考虑冷却效率以外，还需要考虑所有电池单体、电池模组的温度一致性，即温度均衡控制。动力蓄电池有成百上千个电池单体，而温度传感器必然无法检测到每一个电池单体的温度。例如，特斯拉ModelS的一个电池模组中有444个电池单体，而布置的温度检测点仅有2个。因此，需要通过温度均衡控制使各电池单体的温度尽可能保持一致，并且温度均衡是动力蓄电池的功率、寿命、SOC等特性参数一致的前提。

电池热管理系统的组成帝豪EV450的热管理系统包括驾乘舱热管理系统、电池热管理系统、电驱动热管理系统三部分。其中，电池热管理系统主要由电动水泵、膨胀罐、散热器、冷却风扇、热管理控制器（图中未画出）、相关管路（图中为标出）等组成。

冷却系统主要有风冷和液冷两种方式。冷却系统用于对动力电池进行散热，确保电池在适宜的温度范围内工作。01风冷方式通过风扇将空气吹过电池表面，带走热量；02液冷方式则通过冷却液在电池内部或外部循环流动，将热量带走。液冷方式具有散热效率高、温度均匀性好等优点，但成本相对较高。冷却系统

冷却系统BMS根据检测到的进出口冷却液温度及电池单体的温度，来判定是否启动冷却系统。当需要启动冷却系统时，热管理控制器控制热交换器电磁阀打开，启动电动压缩机进行制冷循环，此时热交换器中的制冷剂回路相当于蒸发器。同时，热管理控制器控制三通电磁阀WV3的5、7号管路接通，电动水泵2运转，促使冷却液流进热交换器，将热量传给冷却系统。热管理控制器根据动力蓄电池温度状态的变化调节制冷量和电动水泵的转速，以精确控制动力蓄电池的温度。

PTC加热系统当动力蓄电池的最低温度小于?10℃时，PTC加热器加热回路利用驾乘舱的PTC加热器对动力蓄电池进行加热。热管理控制器控制三通电磁阀WV1的1、10管路接通，三通电磁阀WV3的5、7管路接通，启动PTC加热器、电动水泵1和电动水泵2。冷却液的流动顺序：电动水泵1→PTC加热器→三通电磁阀WV1→热交换器→电动水泵1。加热后的冷却液与动力蓄电池冷却液在热交换器中进行热量交换，将热量传递至动力蓄电池冷却液，对动力蓄电池进行加热。

你知道吗？连接件则用于连接电池单体、BMS、高压配电箱等部件，确保电力和信号的传输畅通。外壳是动力电池系统的保护结构，它能够防止电池受到外界的冲击、碰撞和腐蚀。外壳通常采用高强度的材料制成，如铝