星驰编程网

免费编程资源分享平台_编程教程_代码示例_开发技术文章

动力电池包:详解八大高压配件之一

学习了解新能源电动汽车维修,必须搞懂八大高压配件,今天详细分享第一电:动力电池包!

一:电池的分类

(一)、按物质特性:

物理电池:

超级电容器:依靠双电层或氧化还原反应储存电能,不发生化学反应,应用:车辆启动系统、军事设备、公交辅助能源等;

飞轮电池:多用于赛车制动能量回收系统(如保时捷918 Spyder);

电容电池:特点:属于物理电池子类,如传统电容器,但能量密度较低

生物电池:将生物质能(如微生物代谢产物)直接转化为电能,例如利用细菌体表蛋白生成电能,环保、可再生,被视为未来电动车电池的重要方向。

化学电池:通过化学反应将储存的化学能直接转化为电能的装置,核心基于氧化还原反应实现能量转换。

(二)、按反应可逆性:

原电池(一次性):反应不可逆,如锌锰干电池、碱性电池。

二次电池(可充电):反应可逆,如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池。

(三)、按化学体系:

锂离子电池(三元锂、磷酸铁锂等);

铅酸电池、镍基电池(镍氢、镍镉);

钠离子电池;

二、主流的两种锂电池对比:

优势总结:

三元锂电池

高能量密度:续航里程更长,适合追求性能的车型。

低温性能强:北方寒冷地区适用性更佳。

快充效率高:支持更高倍率充电,缩短充电时间。

磷酸铁锂电池

安全性突出:热失控风险低,逃生时间更长。

长寿命与低成本:循环寿命长,综合使用成本更低。

环保优势:材料易回收,环境友好。

三、单体电芯由五个部分组成:


正极(还原反应)、负极(氧化反应)、电解质(离子传导介质)、隔膜(防止短路,允许离子通过)、外壳(保护层)

单体电芯电压:

三元锂:最低2.8V 标称3.7V 最高4.2V

磷酸铁锂:最低2.5V 标称3.2V 最高3.65V

四、充放电原理:


充电过程(仅二次电池):外接电源强制逆转反应,恢复电极活性物质。

放电过程:

负极发生氧化反应,释放电子至外电路;

正极发生还原反应,接收电子;

电解质中离子迁移维持电荷平衡。

五、动力电池包中高压直流电的形成:

所有的电池都只能存储直流电,交流电无法存储,高压电是由多个电芯并联形成模组,多个模组串联形成电池包,也就是通过“并联增容,串联升压”,形成了高压电,比如:100个三元锂单体电芯串联就可以组成:100*3.7V=370V的高压电。

六、动力电池包中的电池管理系统:BMS

(一)、核心监控功能,状态估算

SOC(State of Charge):实时估算电池剩余电量(精度±3%-5%)

SOH(State of Health):评估电池健康状态(容量衰减/内阻增长)

SOP(State of Power):动态计算电池充放电功率极限

SOE(State of Energy):预测剩余可用能量

参数监测:单体电压监测(精度±5mV)、电池组总电压/电流监测、温度监测(电芯/模组/环境温度,±1℃精度)

(二)、安全保护功能

故障防护

过充/过放保护(触发阈值:单体电压>4.25V或<2.5V)

过温保护(电芯温度>60℃时限制充放电)

过流保护(短路/浪涌电流响应时间<100ms)

绝缘检测(绝缘电阻<100Ω/V时报警)

热失控预警

基于电压/温度突变的早期预警算法

联动热管理系统启动强制冷却

(三)、均衡管理

被动均衡

电阻耗能式均衡(均衡电流100mA-300mA)

适用于低容量差异场景(成本低,效率低)

主动均衡

电容/电感/变压器能量转移(均衡电流>1A)

适用于高能量电池组(效率高,成本高)

(四)、热管理控制

制冷/制热策略(液冷/风冷系统启停阈值控制)

温度场优化(避免模组间温差>5℃)

(五)、数据与通信

数据存储

历史充放电曲线记录

故障码存储(DTC代码分类存储)

通信接口

CAN总线通信(与VCU、充电桩交互)

支持ISO 15118/GB/T 27930协议

(六)、寿命与性能优化

充放电策略优化(避免长期满充/深放)

日历老化补偿(温度/静置时间对SOH的影响建模)

(七)、特殊功能

预充电管理(高压上电时防止继电器拉弧)

休眠唤醒(低功耗模式下唤醒条件设定)

关于电池的名词术语,你想了解哪个?评论区你问,我答!

1 、电压 单位伏特 V 2、 电流 单位安培 A 3、 容量 单位安时 Ah

4 、标称电压 5、 标称容量 6 、倍率 C

7、内阻 单位欧姆 Ω 8、 一致性 9、 循环寿命

10、放电深度 DOD 11、荷电状态SOC 12、老化成度SOH

13 、均衡 14、 并联P 15 、串联S

16 、短路 17、 PACK 18、 老化

19 BMS电池管理系统 20、过充、过放、过流

控制面板
您好,欢迎到访网站!
  查看权限
网站分类
最新留言