内容正文:
教学项目十一
锂离子电池的基本参数及影响因素
《电动汽车动力蓄电池及管理系统》
教学目标
1.理解掌握电池的电压、电流等参数的意义及相关术语。
2.理解电池容量的意义及其影响因素。
3.能进行电池包“容量”与“电能量”之间的简单估算。
4.理解掌握电池充、放电倍率的意义及对电池工作性能的影响。
5.了解电池包SOC的常规含义。
教学重、难点
1.理解电池容量的意义及其影响因素。
2.掌握电池充、放电倍率的意义及对电池工作性能的影响。
教学导入方法
教学项目十一 锂离子电池的基本参数及影响因素
通过锂离子电池的包常见参数标注的意义解释导入教学。
教学项目十一 锂离子电池的基本参数及影响因素
教学主要内容目录
一、电池的电压
二、电池的电流
三、电池的容量
四、电池的充、放电倍率
五、电池的荷电状态(SOC)
六、思考题
一、电池的电压
电池正、负极之间的电势差称为电池的电压。
电池存在电压,才能使电路中自由移动电荷发生定向移动而产生电流。
电压的单位:V(伏特)
实践中,使用万用表直流电压档可以直接测量电池的端电压。
实验室中使用电压表测量电池的电压。
电压表测量电池电压
万用表测量电池电压
(一)电池电压的意义
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(二)关于锂离子电池电压的常用术语
电池的额定电压也被称为标称电压,是指电池在标准工作条件下的电压值,代表着电池所能提供的电力能力,由制造电池材料的化学性质决定。
1.定额电压
电池的额定电压是一个确定值,由制造厂商在电池生产中的确定,电池的额定电压值会标注在电池外壳或铭牌上。
电池额定电压:3.7V
电池的标准工作条件是人为规定的电池工作环境条件,如环境温度、充放电流等。
教学项目十一 锂离子电池的基本参数及影响因素
电池的额定电压对电池的性能和使用效果有着重要影响,一般来说,定额电压越高,电池的电量储存能力越大,充电效率也越高。
不同类型的锂电池额定电压不同:
例:
磷酸铁锂电池额定电压:3.2V
三元锂电池额定电压:3.7V
磷酸铁锂电池
三元锂电池
充电效率指电池充电恢复到初始的完全满电状态的时间效率。
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2.工作电压
电池的工作电压指电池在工作状态下,正、负极之间的电压。
电池的工作电压与电池的状态及电路状态有关,当状态变化时,电压也会实时变化,因此,电池的工作电压不是一个确定值,而是一个范围值。
电池的两种工作状态:
电池放电——电压会逐渐减小。
电池充电——电压会逐渐增大。
测量电池的工作电压
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3.平台电压
平台电压指电池的最佳工作的电压区间,在此区间无论电池处于充电或放电,电压变化非常缓慢。
一般来说,电池的额定电压(标称电压)是电池平台电压的中心电压值。
某电池的放电特性曲线
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二、电池的电流
(一)电池的电流
电池的电流是电池工作状态下,电路中的电流,是由电池的电压和电路上总电阻决定的 。
根据电池的工作状态不同,电池的电流分为:
放电电流——电流从电池正极以过外电路,回到电流负极。
充电电流——电流从外电路(充电机)进入电池正极,从电池负极流出回到外电路(充电机)。
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(二)电动汽车电池放电电流特点
电动汽车处于不同工况下,放电电流的大小取决于电动汽车驱动负载需求,以及其他用设备的用电需求。
车辆驱动需求大时,例如起步、重载、高速行驶时,电池的放电电流较大,而车辆中速行驶时,放电电流较小。
其他用电设备,例如空调压缩机、PTC加热等设备运行时,放电电流将额外增加。
放电工况时,电池起电源作用,对外电路提供电能电力。
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(三)电动汽车电池充电电流特点
1.充电装置决定充电电流大小。
(1)直流充电装置
直流充电桩直接将直流电给电池充电,充电电流可以达到100—250安培。
直流充电桩输出功率大,成本高,对场地、电力供给要求都较高,一般只有大中型充电站设置。
直流充电装置
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(2)交流充电装置
交流充电桩提供交流电,由车载充电机将交流转换为电流后给电池充电,因此,车载充电机的功率决定了充电电流的大小,当前主流产品为充电电流为32—64安培。
交流充电桩输出功率适中,成本较小,对场地、电力供给要求不高,适用于停车场,生活小区及家庭安装。
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(3)便携式充电装置
便携式充电装置本质上是属于交流充电装置,输出功率较小