教学项目十四 电池信息的采集（教学课件）- 《电动汽车动力蓄电池与管理系统》同步精品课堂

教学项目十四 电池信息的采集 《电动汽车动力蓄电池及管理系统》 教学目标 1.了解电池成组的方式。 2.掌握电池串联或并联后主要参数的变化。 3.掌握电池管理系统的作用及主要内容。 4.掌握电池信息采集内容及采集线束特点。 5.了解电池保护板的保护内容与一般原理。 教学重、难点 1.电池串联或并联后的参数。 2.电池信息采集内容及采集线束特点。 教学导入方法 通过锂离子电池的管理与保护的内容导入课题。 教学项目十四 电池包信息的采集 教学主要内容目录 教学项目十四 电池包信息的采集 一、电池成组的方式 二、电池管理系统的作用 三、电池信息的采集与控制 四、锂电池组保护板简介 五、思考题 一、电池成组的方式 单体电池的电压和容量很小，为了满足电驱动的要求，将单体电池以串联或并联的方式连接并形成电池组。 电池成组必须选择同型号且规格相同的单体电池，且电池的电压、容量、内阻等性能参数的一致性达到设计要求。 在实际应用中，一般用同一批次生产的单体电池经分容后进行成组。 电池组 教学项目十四 电池包信息的采集 （一）电池的串联 电池的串联： 每个单体的正极与另外一个单体的负极连接形成电池组。 串联后的电池组的总电压等于串联单体电池电压之和。 串联后的电池组的容量等于单体电池的容量。 串联后的电池组的内阻等串联单体电池内阻之和。 1.串联后电池组的主要参数 串联成组主要作用——提高电压。 教学项目十四 电池包信息的采集 例 磷酸铁锂单体电池参数为: 标称电压：3.2V 额定容量：45Ah 内阻：5mΩ 四个单体电池串联，形成电池组： 标称电压：3.24=12.8V 额定容量不变：45Ah 内阻： 20mΩ 结论：电池串联后，电压提高，但容量不变！ 四个单体电池串联 教学项目十四 电池包信息的采集 2.串联电池组充、放电时主要参数变化 串联电池组在充、放电过程中，每个单体电池的电流相同。但由于电池的内阻不可能完全相同，因此，每个单体电池的电压不完全相同。 随着电池的使用，单体电池的内阻差逐渐变化，因此单体电池的电压差会逐渐增大，即电池组中单体电池的电压一致性变差。 V=V1+V2+V3+V4 教学项目十四 电池包信息的采集 （二）电池的并联 四个单体电池并联 电池的并联： 每个单体的正极与正极连接，负极与负极连接形成电池组。 并联后的电池组的总电压等于并联单体电池电压。 并联后的电池组的容量等于各单体电池的容量之和。 串联后的电池组的内阻等单体电池内阻除以单体电池数。 1.并联后电池组的主要参数 并联成组主要作用——提高容量。 教学项目十四 电池包信息的采集 例 磷酸铁锂单体电池参数为: 标称电压：3.2V 额定容量：2.2Ah 内阻： 4mΩ 八个单体并联，形成电池组： 标称电压不变：3.2V 额定容量：2.2 8=17.6Ah 内阻：4/8= 0.5mΩ 结论：电池并联后，电压不变，容量增加！ 八个单体并联 教学项目十四 电池包信息的采集 2.并联电池组放电时主要参数变化 并联电池组在充、放电过程中，每个单体电池的电压相同。但由于电池的内阻不可能完全相同，因此，每个单体电池的电流不完全相同，导致每个单体电池充、放电的容量不可能完全相同。 随着电池的使用，单体电池的内阻差逐渐变化，因此单体电池充、放电流差会逐渐增大，即电池组中单体电池的容量一致性变差。 I=I1+I2+I3+I4 教学项目十四 电池包信息的采集 （三）电池组组成的习惯称谓 串联：series 并联：parallel 电池组有多少个单体电池串联、并联的习惯表达方式。 例： 3S1P电池组——3个单体电池串联。 3S2P电池组——3组由2个单体电池并联的电池组串联。 3SnP电池组——组由n个单体电池并联的电池组串联。 教学项目十四 电池包信息的采集 教学项目十四 电池包信息的采集 单体电池先串联再并联成组或单体电池先并联再串联成组,其功能是等效的。 电池包内单体电池成组方式: 电池包电池模组的单体电池成组，一般选择单体电池先并联再串联的成组方式。 串联后并联 并联后串联 二、电池管理系统的作用 电池组工作时，由于总电压不能反映单体电池的电压，因此，电池管理系统要监控每一个单体电池的工作状态，防止电池出现过充、过放、过温等现象。 超过4个单体锂离子电池的电池组，就需要设置管理系统。 对于简单的电池组，有时将其管理系统称为“电池保护板”。 设置“保护板”的电池组 教学项目十四 电池包信息的采集 （一）电池管理系统作用——充电截止电压 磷酸铁锂单体电池充电电压不应超过3.6V,过充电减少电池寿命，带来安全隐患。 以磷酸铁锂电池为例：