项目四 任务1 蓄电池成组技术认知（课件）《新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修》同步精品课堂（机工版）

同步精品课程——中职专业课 项目四任务1 蓄电池成组技术认知 《新能源汽车动力蓄电池系统构造与检修》（第1版）机械工业出版社 1 学习目标 项目四任务1蓄电池成组技术认知 知识目标 能理解动力电池成组的概述。 能力目标 能掌握电池成组电芯的串并联选用。 情感目标 1.让学生认识到新能源汽车动力电池的重要性。 2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。 学习内容 01 1.能理解动力电池成组的概述。 2.能掌握电池成组电芯的串并联选用。 3.能分析磷酸铁锂电池包。 4.培养一丝不苟、严肃认真的工作作风。 新知学习 02 二、相关知识 任务引入 我国电池管理系统的发展趋势主要体现在技术、市场和竞争三个方面。在技术上BMS相关软件算法不断优化， 逐步朝着高集成化、高精度估算、智能化的趋势发展； 在市场上BMS需求量将随着新能源汽车市场提升而增大， 储能)>W 市场需求随着产业发展也有待进一步释在竞争上， 随着电池管理系统企业数量越来越多以及技术要求的升级， 新能源汽车行业或面临着新一轮变革。本项目主要介绍新能源汽车动力电池管理系统的工作原理、动力电池管理系统功能及特点等。 纯电动汽车一辆、纯电动汽车维修手册、学习工作页、微课资源、汽车维修专用工具等。 新知学习 02 一、动力电池成组必须要解决的问题 多个电芯的连接和固定 多个模组的连接和固定 新知学习 02 一、动力电池成组必须要解决的问题 3个软包三元锂离子电芯并联，3个正极极耳激光焊接在一起，3个负极极耳激光焊接在一起，外部加上封框、保护板、电极螺栓，组成一个电池单体。 新知学习 02 一、动力电池成组必须要解决的问题 两个电池单体串联激光焊接在一起成为模组 三个电池单体串联激光焊接在一起成为模组 新知学习 02 一、动力电池成组必须要解决的问题 2、单体一致性对模组的影响 电压一致 容量一致 内阻一致 放电平台一致 恒流比一致 循环寿命一致 自放电一致 以上8项存在相异性，将导致单体电池组成的模组在充放电过程中各电池充放速率不能同步， 会缩短整个电池模组的寿命，所以电池必须经过分容处理，是同意模组单体电池具有以上 8个一致性。 新知学习 02 3.电压不一致 电压不一致会造成过充和过放,BMS无法对电池系统进行控制。 并联电路电压不一致,电池互相间进行充放电均衡,一直到电压一致为止,如电压差过大将熔断保险丝(PCB板结构),保险丝允许电压差小于0.6V。 串联模块间电压差过大,只能通过BMS主动均衡解决,严重时,需进行人工充放电或将故障电池移除 4.容量不一致 容量不一致是造成电压不一致的主要原因,在充放电过程中一定会造成过充过放的风险 2#电池存在过放风险 2#电池一定过充过放 新知学习 02 5.带电量不一致 带电量一致:即电池容量一致，如带电量不一致,也会造成过充过放的现象。 连续放电则4#电池过放风险 连续充电则1#电池过充风险 带电量一致:即电池容量一致,如带电量不一致，也会造成过充过放的现象。 4#电池充放电电阻大，温度高，将会影响电池热电特性。 新知学习 02 不同串并联电路充放电条件的一致性 A组中两串联组舞成的电池模块两端连线长度相等,充放电一致 B组中亮度联系长度不相等,则上面一串电池充放电均比下面电池要快,电流过流也大,电池升温高,易过充过放,易老化,易损坏 新知学习 02 1、不同形状电池组的特点 新知学习 02 二、动力电池成组电芯的串并联选用 2、串并联电池组拓扑结构 电池组典型的连接方式有先并联后串联、先串联后并联及混联。从电池组连接的可靠性,以及电池电压不一致性发展趋势和电池组性能影响的角度分析，先并联后串联连接方式优于先串联后并联连接方式，而先串后并的电池拓扑结构有利于对系统各个单体电池进行检测和管理。 新知学习 02 以32650 5Ah为例并联 总电压为单体电池电压:V总=3.2V 总容量为N各电池容量之和变:Q总=NX5Ah 总能量为N各电池能量之和:W总=NX16h 总内阻的倒数为各单体内阻倒数之和: 新知学习 02 3、N个电池串并联特性（以32650 AH电池为例，型号32650，电压3.2V，容量5Ah，能量16Wh，内阻8mΩ） （1）N个电池串联特性 总电压为N个电池电压之和，V总=N×3.2 V；总容量保持不变，为单个电池容量， Q总=5Ah；总能量为N个电池能量之和， W总= N×16Wh；总内阻为N个电池内阻之和， R总= N×8mΩ （2）N个电池并联特性 总电压为单个电池电压，V总= 3.2 V；总容量为N个单体电池容量之和，Q总= N×5Ah；总能量为N个电池能量之和，W总= N×16Wh； 总内阻的倒数为各单体内阻倒数之和，单体内阻一致时， 结论：N个电池串联或并联构成的电池模组，其总电压为N个串联单体电池电压之和；总容量为N个并联电池容量之和；总能量为串并联中所有电池能量之和； 新知学习 02 三、EV150 普莱德磷酸铁锂电池包 1P100S 新知学习 02 三、EV150 普莱德磷酸铁锂电池包 1P100S 1P100S 80AhX320V=25600VAh=25.6KWh=25.6度电 新知学习 02 四、特斯拉Model S的电池包 Model S电池包重900公斤，电池包功率85kWh，电压约400V；由16个电池模组串联而成，并且每个电池模组又由6个电池组串联而成，每个电池组则由74节18650型三元锂电池并联组成，因此整个电池包由7104节18650型锂电池组成。 特斯拉Model S电池包由16组电池组串联而成 新知学习 02 五、比亚迪E6的电池包 比亚迪e6选用了能量密度达到135WH/Kg的磷酸铁锂电池，电池总容量91kWh，有效保障了e6纯电续航里程能达到450km。 比亚迪选用磷酸铁锂电池，而其他竞争对手（如北汽新能源、吉利帝豪、奇瑞等均选用了三元锂离子电池，其原因为磷酸铁锂虽然能量密度低于三元锂电池，但是却具有高安全性、长寿命、低成本的优势。 三元材料的热稳定性比较差，三元电池循环寿命在2500次左右，而磷酸铁锂电池则在3500-5500次左右，寿命更长、更稳定。此外从原材料角度来看，磷酸铁锂的成本约为三元材料的40-50%，按照91kWh计算，e6的电池系统成本约在10万元左右，若是采用三元材料，成本价则要飙升至16-18万元。 新知学习 02 重点：动力电池成组的概述 难点：电池成组电芯的串并联选用 新知学习 02 小试牛刀 03 1.动力电池成组必须解决的首要问题是( ) A.电池外观设计 B.‌单体电池的一致性控制‌ C.电池包装材料选择 D.电池品牌统一 答案： B.‌单体电池的一致性控制 2.若模组中单体电池电压不一致，最直接的后果是( ) A.‌可用总容量下降 B.电池形状变形 ‌ C.电池重量增加 D.充电时间缩短 答案：A.‌可用总容量下降 3.电池容量不一致的主要成因是( ) A.外壳颜色差异 B.电池标签印刷错误‌ C.制造工艺公差与循环老化差异 D.充电器功率不同 答案：C.制造工艺公差与循环老化差异 4."带电量不一致"是指( ) A.电池物理重量不同 B.电池外壳硬度差异 ‌ C.电池出厂日期不同 D.剩余能量（SOC）状态差异 答案： D.剩余能量（SOC）状态差异 小试牛刀 03 5.关于串并联电路充放电条件，正确的是( ) A.串联组电流相同，电压可叠加 B.并联组电压必须相同，电流可不同‌ C.并联组内阻差异不影响电流分配 D.串联组容量由最高容量单体决定 答案：A.串联组电流相同，电压可叠加 6.圆柱形电池组（如特斯拉）相比方形电池组的显著优势是( ) A.机械强度更差 ‌ B.能量密度更低 C.‌散热性能更优 D.耐压性较弱 答案：C.‌散热性能更优 小试牛刀 03 7.电池组拓扑结构中，"先串后并"（如3P100S）的特点是( ) A.总电压等于单体电压 B.总容量为单串容量×并联数‌ C.单体内阻不影响整体输出 D.单节失效导致整个系统崩溃 答案： B.总容量为单串容量×并联数 8.特斯拉Model S电池包的核心技术特点是( ) A.使用磷酸铁锂方形电芯 B.采用空气冷却方案‌ C. 无BMS系统 D. 7000+节18650圆柱电池组成 答案：D. 7000+节18650圆柱电池组成 小试牛刀 03 课堂小结 04 1.我国电池管理系统的发展趋势主要体现在技术、市场和竞争三个方面。在技术上BMS相关软件算法不断优化， 逐步朝着高集成化。 2.比亚迪e6选用了能量密度达到135WH/Kg的磷酸铁锂电池，电池总容量91kWh，有效保障了e6纯电续航里程能达到450km。 作业布置 05 (1)简述单体一致性对模组的影响。 (2)简述电池组典型的连接方式。 感谢观看 $