2.5 动力蓄电池的结构（课件）-《新能源汽车结构与检修》同步精品课堂（人交版）

单元二 电动汽车的能量储存装置 2.5 动力蓄电池的结构 《新能源汽车结构与检修》（人交版） 人民交通出版社 专题复习讲练测 1 学习目标 知识目标 1.了解动力蓄电池模组是由多个电池单体串并联组成。 2.明确管理系统能够对电池状态进行实时监测，包括电压、电流、温度等参数。 3.明白热管理子系统对保持电池适宜工作温度、提高电池性能和寿命的关键意义。 能力目标 1.通过观察动力蓄电池的实物或图片、视频等资料，让学生能够分析出其各个组成部分的特点和作用。 2.当面对动力蓄电池在实际应用中出现的问题时，学生能够运用所学知识进行分析和提出解决方案。 情感目标 1.认识到动力蓄电池作为新能源汽车等领域的关键部件，对减少环境污染、降低碳排放的积极贡献，从而提高学生的环保责任感。 2.通过学习动力蓄电池的结构，让学生感受到新能源技术在推动可持续发展中的重要作用，激发他们对该领域的好奇心和探索欲望。 导入情景 01 一、动力蓄电池模组 电池单体是构成动力蓄电池模块的最小单元,一般由正极、负极、电解质及外壳等构成,实现电能与化学能之间的直接转换。 电池模块是一组并联的电池单体的组合,该组合的额定电压与电池单体的额定电压相等,是电池单体在物理结构和电路上连接起来的最小分组,可作为一个单元替换。 动力蓄电池模组则是由多个电池模块或单体电芯串联组成的一个组合体。 需要指出的是有的车型动力蓄电池模组采用的是先串联后并联的形式,构成一个模组。 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 动力蓄电池管理系统是监视蓄电池的状态(温度、电压、荷电状态等),可以为蓄电池提供通信、安全、电芯均衡及管理控制并提供与应用设备通信接口的设备。 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 1.动力蓄电池管理系统的主要功能 动力蓄电池管理系统是整车能源管理系统的一个子系统,为了保护动力电池组的电力性能,合理地使用和管理电池组的电能,BMS 可以为电动汽车驾驶员提供和显示动力电池组的动态变化参数等,是电动汽车节能、减排和延长电动汽车续驶里程的一个重要的管理机构。BMS的主要功能见表2-1。 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 2.动力蓄电池组管理系统的一般组成 综合动力蓄电池组管理系统的各种功能,动力蓄电池组管理系统的基本组成如图2-8所示。 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 带有温度测量装置的动力蓄电池组管理系统的基本组成如图 2-9 所示。带有温度测量装置的动力蓄电池组管理系统,是利用损坏的电池在充电过程中电池温度高于正常电池温度的原理,用温度传感器来测定和监控每一个电池在充电过程中的温度是否在允许的范围内。如果发现某个电池的温度处于不正常状态荷电状态(SOC)显示也不正常时,即刻向动力蓄电池组管理系统反馈某个电池在线的响应信息并由故障诊断系统预报动力蓄电池组的故障。 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 3.热管理子系统 动力蓄电池组在工作时都会有发热现象,不同蓄电池的发热程度各不相同,有的蓄电池采用自然通风即可满足电池组的散热要求,但有的蓄电池则必须采取强制通风来进行冷却,才能保证电池组正常工作并延长蓄电池的寿命。另外,在混合动力电动汽车上由于动力蓄电池组的各个蓄电池或各个分电池组布置在车架不同的位置上,各处的散热条件和周围环境都不相同,这些差别也会对蓄电池充、放电性能和蓄电池的使用寿命造成影响。 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 根据动力蓄电池组在电动汽车上的布置,动力蓄电池组的热管理子系统中首先应合理安排动力蓄电池组的支架,要求便于动力蓄电池组或其分组的安装能够实现机械化装卸,便于各种电线束的连接。在动力蓄电池组的支架位置和形状确定后设计通风管道、风扇、动力蓄电池组 ECU 和温度传感器等混合动力电动汽车上水平布置的温度管理系统如图2-10 所示。 新知学习 02 二、动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS) 4.电池组管理子系统 电池组管理子系统的作用是对电池的组合、安装、充电、放电,电池组中各个电池的不均衡性,电池的热管理和电池的维护等进行监控和管理,使电池组能够提高工作效率,保证正常运转避免发生电池的过充电和过放电有效延长电池的寿命,以及对动力蓄电池组的安全管理和保洁等。 新知学习 02 三、动力蓄电池箱体 动力蓄电池箱体通常安装在车身底盘下方,有承载及保护动力蓄电池组及电气元件的作用,制造材料通常包括具有绝缘作用的玻璃钢和高硬度耐磨的钢等。由于汽车的运行环境多变.因此,对动力蓄电池箱散热、防水绝缘等安全设计的要求很高。 新知学习 02 新能源电池箱 四、辅助元器件 辅助元器件主要包括动力蓄电池系统内部的电子电器元件(如熔断器接触器、分流器、接插件、紧急开关、烟雾传感器等)、维修开关以及电子电器元件以外的辅助元器件(如密封条,绝缘材料等)。 新知学习 02 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 1： 电池组管理子系统主要负责（ ）。 A. 电池的充电管理 B. 电池的均衡管理 C. 电池的状态监测和控制 D. 以上都是 答案：D。解析：电池组管理子系统包括电池的充电管理、均衡管理以及状态监测和控制等功能。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 2： 电池均衡管理的目的是（ ）。 A. 提高电池组的电压 B. 增加电池组的容量 C. 使电池组中各电池单体的状态保持一致 D. 降低电池组的内阻 答案：C。解析：电池均衡管理是为了使电池组中各电池单体的电压、容量等状态保持一致，提高电池组的性能和寿命。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 3： 动力蓄电池箱体的主要作用是（ ）。 A. 保护电池组 B. 固定电池组 C. 散热 D. 以上都是 答案：D。解析：动力蓄电池箱体可以保护电池组免受外界环境的影响，固定电池组，同时也可以起到一定的散热作用。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 4： 动力蓄电池箱体通常采用（ ）材料制成。 A. 塑料 B. 金属 C. 木材 D. 玻璃 答案：B。解析：动力蓄电池箱体通常采用金属材料制成，具有较高的强度和防护性能。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 5： 以下哪个属于动力蓄电池的辅助元器件？ A. 传感器 B. 控制器 C. 继电器 D. 电池单体 答案：C。解析：继电器属于动力蓄电池的辅助元器件，用于控制电路的通断。传感器和控制器属于动力蓄电池管理系统的组成部分，电池单体是构成动力蓄电池的基本单元。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 6： 辅助元器件的作用不包括（ ）。 A. 提高电池性能 B. 保护电池安全 C. 控制电池充放电 D. 增加电池容量 答案：D。解析：辅助元器件可以提高电池性能、保护电池安全、控制电池充放电等，但不能增加电池容量。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 7： 动力蓄电池的辅助元器件通常安装在（ ）。 A. 电池单体内部 B. 动力蓄电池模组中 C. 动力蓄电池箱体上 D. 电池管理系统中 答案：C。解析：辅助元器件通常安装在动力蓄电池箱体上，便于连接和维护。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 8： 动力蓄电池的热管理子系统在寒冷天气下主要作用是（ ）。 A. 散热 B. 加热电池 C. 保持电池温度不变 D. 降低电池内阻 答案：B。解析：在寒冷天气下，热管理子系统主要作用是加热电池，使电池保持在适宜的工作温度范围内。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 9： 简述动力蓄电池管理系统的主要功能。 解析：动力蓄电池管理系统的主要功能包括：首先，对电池的状态进行实时监测，如电压、电流、温度等参数，以便及时了解电池的工作情况；其次，进行电池均衡管理，确保各电池单体的性能一致，延长电池组的使用寿命；再者，负责电池的充电管理，控制充电过程，保证充电安全和效率；最后，在必要时进行故障诊断和保护，防止电池出现过充、过放、过热等异常情况。 尝试解答下面习题 小试牛刀 题目 10： 谈谈动力蓄电池箱体的作用。 解析：动力蓄电池箱体的作用主要有：一是为动力蓄电池提供物理保护，防止受到外力撞击、灰尘、水分等外界因素的损害；二是固定电池组，使其在设备中保持稳定的位置；三是可以起到一定的隔热、防火、防水等作用，提高电池的安全性；四是为辅助元器件提供安装位置，便于整体布局和连接。 同学们，今天我们一起学习了动力蓄电池的结构。 首先，我们了解了动力蓄电池模组，它是由多个电池单体串并联组成，主要作用是提高电池的电压和容量，同时便于安装和对电池单体进行一定程度的保护。接着，我们深入探讨了动力蓄电池管理系统。这个系统具有重要的功能，包括对电池状态的实时监测，如监测电压、电流、温度等参数，让我们能够随时了解电池的工作情况。然后，我们认识了动力蓄电池箱体，它为动力蓄电池提供物理保护，防止外力撞击、灰尘和水分等的损害，同时固定电池组，还具有隔热、防火、防水等作用，并为辅助元器件提供安装位置。最后，辅助元器件虽然在动力蓄电池结构中看似不起眼，但却对动力蓄电池的性能有着重要影响，比如继电器等辅助元器件可以控制电路的通断等。 课堂小结 03 简述动力蓄电池模组的组成和作用。 动力蓄电池管理系统的主要功能有哪些？请分别说明。 动力蓄电池组管理系统一般由哪些部分组成？ 作业布置 04 感谢观看 $$