1、 第 1 页2.1 纯电动汽车的组成与原理纯电动汽车的组成与原理2.2 电动汽车的电驱动系统与布置形式电动汽车的电驱动系统与布置形式2.3 电动汽车电池系统电动汽车电池系统2.4 电动汽车驱动电机系统电动汽车驱动电机系统2.5 电动汽车整车控制器电动汽车整车控制器2.6 电动汽车高压系统电动汽车高压系统2.7 电动汽车低压系统电动汽车低压系统 第 2 页 第 3 页 第 4 页纯电动汽车主要由驱动电机系统、电源系统、整车纯电动汽车主要由驱动电机系统、电源系统、整车控制器和辅助系统等组成控制器和辅助系统等组成 第 5 页 驱动电机系统包括电机、电机控制器及它们工作所必需的辅驱动电机系统包括电机、
2、电机控制器及它们工作所必需的辅助装置助装置。(1)电机。电机的作用是将储存在蓄电池中的电能高效地)电机。电机的作用是将储存在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能,并能够在汽车减速制动和下坡滑行时,转化为车轮的动能,并能够在汽车减速制动和下坡滑行时,将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。电机具有电动机和发将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。电机具有电动机和发电机双重功能。电机双重功能。(2)电机控制器。电机控制器是按整车控制器的指令、驱)电机控制器。电机控制器是按整车控制器的指令、驱动电机的转速和电流反馈信号等,对驱动电机的转速、转矩动电机的转速和电流反馈信号等,对驱动电机的转速、转矩和旋转方向进行控
3、制。和旋转方向进行控制。第 6 页 驱动电机系统一般和机械传动装置做成一体。例如,雪佛兰驱动电机系统一般和机械传动装置做成一体。例如,雪佛兰Bolt EV采用的电驱动桥系统,驱动桥前置,中心对称,左采用的电驱动桥系统,驱动桥前置,中心对称,左右半桥长度一样右半桥长度一样。该。该系统集成了永磁同步电机、减速器(变系统集成了永磁同步电机、减速器(变速比为速比为7.05)、差速器、润滑系统、电机冷却系统、驻车系)、差速器、润滑系统、电机冷却系统、驻车系统、挡位开关、油泵以及一些附件。电机峰值转矩为统、挡位开关、油泵以及一些附件。电机峰值转矩为360 Nm,峰值功率为,峰值功率为150kW,最大转速为
4、,最大转速为8 810r/min。第 7 页 电源系统主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电机及电源系统主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电机及辅助动力源等。辅助动力源等。(1)动力电池。动力电池是电动汽车的动力源,是能量的)动力电池。动力电池是电动汽车的动力源,是能量的存储装置,也是目前制约电动汽车发展的关键因素存储装置,也是目前制约电动汽车发展的关键因素。(2)电池管理系统。电池管理系统实时监控动力电池的使)电池管理系统。电池管理系统实时监控动力电池的使用情况,对动力电池的端电压、内阻、温度、电解液浓度、用情况,对动力电池的端电压、内阻、温度、电解液浓度、当前电池剩余电量、放电时间、
5、放电电流和放电深度等动力当前电池剩余电量、放电时间、放电电流和放电深度等动力电池状态参数进行检测,并按动力电池对环境温度的要求进电池状态参数进行检测,并按动力电池对环境温度的要求进行调温控制。通过限流控制避免动力电池过充,对有关参数行调温控制。通过限流控制避免动力电池过充,对有关参数进行显示和报警,其信号流向辅助系统的车载信息显示系统进行显示和报警,其信号流向辅助系统的车载信息显示系统,以便驾驶员随时掌握并配合其操作,按需要及时对动力电,以便驾驶员随时掌握并配合其操作,按需要及时对动力电池充电并进行维护保养。池充电并进行维护保养。第 8 页(3)车载充电机。车载充电机是把电网供电制式转换为对)
6、车载充电机。车载充电机是把电网供电制式转换为对动力电池充电要求的制式,即把交流电转换为相应电压的直动力电池充电要求的制式,即把交流电转换为相应电压的直流电,并按要求控制其充电电流。流电,并按要求控制其充电电流。(4)辅助动力源。辅助动力源是供给电动汽车其他各种辅)辅助动力源。辅助动力源是供给电动汽车其他各种辅助装置所需的动力电源,一般为助装置所需的动力电源,一般为12V或或24V的直流低压电源的直流低压电源。它主要给动力转向、制动力调节控制、照明、空调、电动。它主要给动力转向、制动力调节控制、照明、空调、电动窗门等各种辅助装置提供所需的能源。窗门等各种辅助装置提供所需的能源。第 9 页 整车控
7、制器(整车控制器(VCU)是电动汽车的)是电动汽车的“大脑大脑”,是实现整车,是实现整车控制决策的核心电子控制单元。它根据驾驶员输入的加速踏控制决策的核心电子控制单元。它根据驾驶员输入的加速踏板和制动踏板的信号,向电机控制器发出相应的控制指令,板和制动踏板的信号,向电机控制器发出相应的控制指令,对电机进行启动、加速、减速、制动控制。在电动汽车减速对电机进行启动、加速、减速、制动控制。在电动汽车减速和下坡滑行时,整车控制器配合电池管理系统进行发电回馈和下坡滑行时,整车控制器配合电池管理系统进行发电回馈,使动力电池反向充电。对于与汽车行驶状况有关的速度、,使动力电池反向充电。对于与汽车行驶状况有关
8、的速度、功率、电压、电流及有关故障诊断等信息,还需传输到车载功率、电压、电流及有关故障诊断等信息,还需传输到车载信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。信息显示系统进行相应的数字或模拟显示。第 10 页 第 11 页辅助系统包括车载信息显示系统、电动转向系统、辅助系统包括车载信息显示系统、电动转向系统、电控制动系统、电动空调系统、照明及除霜装置、电控制动系统、电动空调系统、照明及除霜装置、刮水器和收音机等,借助这些辅助系统来提高电动刮水器和收音机等,借助这些辅助系统来提高电动汽车的操纵性和乘员的舒适性。汽车的操纵性和乘员的舒适性。2022-8-32022-8-3电驱动系统主要由电机、电机控制器和
9、机械传电驱动系统主要由电机、电机控制器和机械传动装置组成,它的结构形式直接影响电动汽车动装置组成,它的结构形式直接影响电动汽车驱动系统的布置形式驱动系统的布置形式2022-8-3 博世的三合一电驱动系博世的三合一电驱动系统由统由永磁同步电机、电机控制器和二级永磁同步电机、电机控制器和二级减速器集成在一起。其输出功率为减速器集成在一起。其输出功率为150kW,输出转矩为,输出转矩为3 800Nm,质量为,质量为90kg;功率密度为;功率密度为1.67kW/kg,可用于总质,可用于总质量量7.5t以内的车型。以内的车型。2022-8-3 博世的三合一电驱动系统可安装于纯电动汽车、混合动力电动博世的
10、三合一电驱动系统可安装于纯电动汽车、混合动力电动汽车,包括前驱或后驱,包括轿车、汽车,包括前驱或后驱,包括轿车、SUV,甚至是轻型商用车,甚至是轻型商用车上。上。2022-8-3 英国的吉凯恩公司将电机、电机控制器和减速器置于同一个封英国的吉凯恩公司将电机、电机控制器和减速器置于同一个封装空装空间间。2022-8-3 吉凯恩的同轴电驱动系统吉凯恩的同轴电驱动系统Co-axial eAxle,单,单挡、两级减速、挡、两级减速、减速比为减速比为10。2022-8-3 吉凯恩的双速三合一电驱动系统,两挡,两级减速,电机功率吉凯恩的双速三合一电驱动系统,两挡,两级减速,电机功率为为120kW,最大输出
11、转矩为,最大输出转矩为3 500Nm,每个后轮转矩可达,每个后轮转矩可达2 000Nm。2022-8-3 德国德国ZF公司研发的适用于小型和中型轿车的电驱动系公司研发的适用于小型和中型轿车的电驱动系统。统。其其驱动单元安装于车桥中部,最大输出功率为驱动单元安装于车桥中部,最大输出功率为120kW,能保证在,能保证在低速情况下就能输出高转矩值。低速情况下就能输出高转矩值。2022-8-3 ZF研发的适用于客车和卡车的中央电驱动系研发的适用于客车和卡车的中央电驱动系统统,可可以快速对以快速对传统客车和卡车实现电动化,取消传统发动机和变速器,在原传统客车和卡车实现电动化,取消传统发动机和变速器,在原
12、变速器位置放置该电驱动系统,而传动轴和后桥以及整个后悬变速器位置放置该电驱动系统,而传动轴和后桥以及整个后悬挂系统都保持不变。挂系统都保持不变。2022-8-3 安安装了装了ZF中央电驱动系统的客车。最大爬坡度能够提高到中央电驱动系统的客车。最大爬坡度能够提高到25%,最大输出功率及峰值转矩分别达到,最大输出功率及峰值转矩分别达到300kW和和4 400Nm。电机功率和传统燃油机相当,峰值转矩为。电机功率和传统燃油机相当,峰值转矩为4 400Nm,配速,配速比比5的后桥,输出转矩为的后桥,输出转矩为20 000Nm。国内。国内12m客车用的电机功客车用的电机功率普遍为率普遍为200kW左右,左
13、右,18m客车为客车为220250kW,所以,所以300kW是比较高的。是比较高的。2022-8-3 ZF另一款三合一电驱动系另一款三合一电驱动系统,统,它把电机、电机控制器及减速它把电机、电机控制器及减速器集成为一体,适合于前驱或后驱器集成为一体,适合于前驱或后驱2022-8-3 ZF的轮边双电机驱动桥的轮边双电机驱动桥AVE130,两个驱动电机布置在车桥两两个驱动电机布置在车桥两侧,通过侧减速器和轮边减速器实现减速增扭驱动车轮。轮边侧,通过侧减速器和轮边减速器实现减速增扭驱动车轮。轮边双电机驱动系统便于实现电子差速与转矩协调控制,可回收制双电机驱动系统便于实现电子差速与转矩协调控制,可回收
14、制动能量,具有能量利用率高的独特优势。动能量,具有能量利用率高的独特优势。2022-8-3 安装了安装了AVE130轮边电驱动桥的轮边电驱动桥的18m长铰接城市客长铰接城市客车,车,它装配它装配了了2根根AVE130轮边电驱动桥,并由轮边电驱动桥,并由4台电机驱动。台电机驱动。2022-8-3 ZF还有多种形式的轮边电驱动桥。带有中央减速的轮边电驱还有多种形式的轮边电驱动桥。带有中央减速的轮边电驱动桥动桥AV130,主减速器偏置的轮边电驱动主减速器偏置的轮边电驱动桥。桥。2022-8-3 轮边电驱动桥在底盘上的布置轮边电驱动桥在底盘上的布置2022-8-3 ZF用在乘用车和轻型商用车上的扭力梁
15、式半独立悬挂轮边电用在乘用车和轻型商用车上的扭力梁式半独立悬挂轮边电驱动桥驱动桥2022-8-3 德国奔驰公司的重卡轮边电驱动德国奔驰公司的重卡轮边电驱动桥桥,它它取消了中央机械式差速取消了中央机械式差速器,减重器,减重80100kg;取消了桥壳和半轴等结构,得到了进一;取消了桥壳和半轴等结构,得到了进一步减重;机械传动链更短,动力传递效率更高。步减重;机械传动链更短,动力传递效率更高。2022-8-3 使用了重卡轮边电驱动桥的奔驰电动卡车使用了重卡轮边电驱动桥的奔驰电动卡车。2022-8-3 加拿大麦格纳公司的加拿大麦格纳公司的1eDT330电驱动系电驱动系统,统,主要用于纯电动汽主要用于纯
16、电动汽车。其最大输出转矩为车。其最大输出转矩为3 300Nm,最大输入转矩为,最大输入转矩为2 320Nm(两个电机),质量(不带油液)为(两个电机),质量(不带油液)为150kg(包括电机),长(包括电机),长、宽、高分别为、宽、高分别为512mm、631mm、367mm,输入轴和输出轴,输入轴和输出轴中心距为中心距为215mm,减速比为,减速比为5.50,适用电机功率为,适用电机功率为77150kW,适用电压为,适用电压为300400V。2022-8-3 麦格纳的高集成电驱动系统(低),主要用于纯电动汽车和混麦格纳的高集成电驱动系统(低),主要用于纯电动汽车和混合 动 力 电 动 汽 车,
17、其 峰 值 功 率 为合 动 力 电 动 汽 车,其 峰 值 功 率 为 76k W,最 高 转 速 为,最 高 转 速 为13 500r/min,最大输出转矩为,最大输出转矩为1 600Nm,逆变器参数分别为,逆变器参数分别为360V、350A。2022-8-3 麦格纳的高集成电驱动系统(中),主要用于纯电动汽车和混麦格纳的高集成电驱动系统(中),主要用于纯电动汽车和混合动力电动汽车,其峰值功率为合动力电动汽车,其峰值功率为140kW,最高转速为,最高转速为18 000r/min,最大输出转矩为,最大输出转矩为3 800Nm,逆变器参数分别为,逆变器参数分别为450V、500A。2022-8
18、-3 麦格纳的高集成电驱动系统(高),主要用于纯电动汽车和混麦格纳的高集成电驱动系统(高),主要用于纯电动汽车和混合动力电动汽车,其峰值功率为合动力电动汽车,其峰值功率为253kW,最高转速为,最高转速为16 500r/min,最大输出转矩为,最大输出转矩为5 300Nm,逆变器参数分别为,逆变器参数分别为460V、960A。2022-8-3 麦格纳的麦格纳的1eDT200单挡减速器,最大输出转矩为单挡减速器,最大输出转矩为2 500Nm,最,最大输入转矩为大输入转矩为200Nm,质量(不带油液)为,质量(不带油液)为20kg,长、宽、,长、宽、高分别为高分别为230mm、455mm、318m
19、m,输入轴和输出轴中心距,输入轴和输出轴中心距为为157.5mm,减速比为,减速比为8.61或或9.89(二选一),适用电机功率(二选一),适用电机功率为为1590kW,适用电压为,适用电压为48400V。2022-8-3 麦格纳的麦格纳的2eDT200两挡变速器,最大输出转矩为两挡变速器,最大输出转矩为2 500Nm,最,最大输入转矩为大输入转矩为200Nm,质量(不带油液)为,质量(不带油液)为26kg,长、宽、,长、宽、高分别为高分别为245mm、462mm、300mm,输入轴和输出轴中心距,输入轴和输出轴中心距为为188mm,减速比分别为,减速比分别为12.06和和8.61,适用电机功
20、率为,适用电机功率为5590kW,适用电压为,适用电压为300400V,电机换挡。,电机换挡。2022-8-3 东风德纳公司的东风德纳公司的eS4500r刚性电驱动刚性电驱动桥,桥,最高转速为最高转速为14 000r/min,峰值功率为,峰值功率为180kW,最大输出转矩为,最大输出转矩为4 500Nm,应用于小型纯电动载货卡车。,应用于小型纯电动载货卡车。2022-8-3 东风德纳东风德纳eS5700r电驱动电驱动桥,桥,功率为功率为130kW,车轮转矩为,车轮转矩为5 700Nm,质量为,质量为305kg,最大承载量为,最大承载量为6t,车轴最大承载量,车轴最大承载量为为3.5t,最高车速
21、为,最高车速为80km/h,适合于,适合于3级卡车。级卡车。2022-8-3 东风德纳东风德纳eS9000r电驱动桥如图电驱动桥如图2-37所示,电机功率为所示,电机功率为237kW,电机转矩为,电机转矩为300Nm,车轮转矩为,车轮转矩为5 700Nm,工作电压为,工作电压为400650V,车桥质量为,车桥质量为370kg,适合于,适合于46级卡车。级卡车。2022-8-3 东风德纳非公路用电驱东风德纳非公路用电驱桥,桥,持续功率为持续功率为139kW,峰值功率为,峰值功率为193kW,适用于非公路电动用车。,适用于非公路电动用车。2022-8-3 东风德纳针对东风德纳针对68t城市物流电动
22、卡车、城市物流电动卡车、8m城市公交纯电动客城市公交纯电动客车、车、7m纯电动旅游客车,推出了纯电动旅游客车,推出了“四合一四合一”结构特点的纯电结构特点的纯电动驱动桥动驱动桥EP-Axle8。该电驱动桥集成了电机、减速器、传动轴该电驱动桥集成了电机、减速器、传动轴、差速器等,具有传动效率高、尺寸小等特点。其中,电机峰、差速器等,具有传动效率高、尺寸小等特点。其中,电机峰值功率为值功率为150kW,峰值转矩为,峰值转矩为635Nm,最高转速达到,最高转速达到8 000r/min。2022-8-3 比亚迪公司开发的三合一电驱动系统,几乎覆盖了全部轿车对比亚迪公司开发的三合一电驱动系统,几乎覆盖了
23、全部轿车对动力性和加速性的需求动力性和加速性的需求2022-8-3 比亚迪针对重型纯电动卡车自主研发的多级电动减速驱动系统比亚迪针对重型纯电动卡车自主研发的多级电动减速驱动系统,把电机、变速器、车桥集成到一起,减少中间传动损耗,提,把电机、变速器、车桥集成到一起,减少中间传动损耗,提升效率与可靠性升效率与可靠性2022-8-3 大洋电机的三合一电驱动系统采用电机、电控(可带大洋电机的三合一电驱动系统采用电机、电控(可带DC-DC)、减速器集成设计,具备电磁兼容性能力强、)、减速器集成设计,具备电磁兼容性能力强、NVH表现优表现优良等诸多优势,功率范围为良等诸多优势,功率范围为75120kW20
24、22-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 传统后驱动传统后驱动2022-8-3 蓄电池的结构类型
25、主要蓄电池的结构类型主要有单体蓄电池、蓄电池有单体蓄电池、蓄电池模块、蓄电池包和蓄电模块、蓄电池包和蓄电池系统等池系统等2022-8-3(1)单体蓄电池。将化学能与电能进行相互转换的基本单元)单体蓄电池。将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置,通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计装置,通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计成可充电,也称为电芯。成可充电,也称为电芯。(2)蓄电池模块。将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或)蓄电池模块。将一个以上单体蓄电池按照串联、并联或混联方式组合,作为电源使用的组合体,也称为蓄电池组。混联方式组合,作为电源使用的组合体,也称为蓄电池组。
26、(3)蓄电池包。蓄电池包通常包括蓄电池组、蓄电池管理系)蓄电池包。蓄电池包通常包括蓄电池组、蓄电池管理系统、蓄电池箱及相应附件(冷却部件、连接线缆等),具有从统、蓄电池箱及相应附件(冷却部件、连接线缆等),具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元。外部获得电能并可对外输出电能的单元。(4)蓄电池系统。蓄电池系统是指一个或一个以上蓄电池包)蓄电池系统。蓄电池系统是指一个或一个以上蓄电池包及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备及及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备及机械总成等)构成的能量存储装置。机械总成等)构成的能量存储装置。2022-8-3 蓄电池系统要放在电池箱
27、内,标准电池箱结构如蓄电池系统要放在电池箱内,标准电池箱结构如图所图所示。示。2022-8-3 动力电池系动力电池系统主要由电统主要由电芯、电池管芯、电池管理系统、冷理系统、冷却系统、线却系统、线束、结构件束、结构件和外壳构成和外壳构成2022-8-3 日产日产leaf动力电池系统动力电池系统。2022-8-3 锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液等组成锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液等组成2022-8-3 根据锂离子电池的形状,可以分为方形锂离子电池和圆柱根据锂离子电池的形状,可以分为方形锂离子电池和圆柱形锂离子电形锂离子电池池。2022-8-3 按照锂离子电池正极材料的不同,锂
28、离子电池主要分为磷按照锂离子电池正极材料的不同,锂离子电池主要分为磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池、镍酸锂电池以及酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池、镍酸锂电池以及各种三元锂电池各种三元锂电池2022-8-32022-8-32022-8-3(1)工作电压高。锂离子电池工作电压为)工作电压高。锂离子电池工作电压为3.6V,是镍氢和,是镍氢和镍镉电池工作电压的镍镉电池工作电压的3倍。倍。(2)比能量高。锂离子电池比能量已达到)比能量高。锂离子电池比能量已达到150Wh/kg,是,是镍镉电池的镍镉电池的3倍,镍氢电池的倍,镍氢电池的1.5倍。倍。(3)循环寿命长。目前锂离子电池循环寿命已达到)循
29、环寿命长。目前锂离子电池循环寿命已达到1 000次次以上,在低放电深度下可达几万次,超过了其他几种二次以上,在低放电深度下可达几万次,超过了其他几种二次电池电池。(4)自放电率低。锂离子电池月自放电率仅为)自放电率低。锂离子电池月自放电率仅为6%8%,远低于镍镉电远低于镍镉电池池(25%30%)和和镍氢电镍氢电池池(15%20%)。2022-8-3(5)无记忆性。可以根据要求随时充电,而不会降低电池)无记忆性。可以根据要求随时充电,而不会降低电池性能。性能。(6)对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质,是名)对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质,是名副其实的副其实的“绿色电池绿色电池”。
30、(7)能够制造成任意形状)能够制造成任意形状。u锂离子电池具有以下缺点。锂离子电池具有以下缺点。(1)成本高。主要是正极材料)成本高。主要是正极材料LiCoO2的价格高。的价格高。(2)必须有特殊的保护电路,以防止过充。)必须有特殊的保护电路,以防止过充。2022-8-32022-8-32022-8-32022-8-3u对锂离子单体蓄电池具有以下要求。对锂离子单体蓄电池具有以下要求。(1)外观。在良好的光线条件下,用目测法检查单体蓄电)外观。在良好的光线条件下,用目测法检查单体蓄电池的外观,外壳不得有变形及裂纹,表面平整、干燥、无池的外观,外壳不得有变形及裂纹,表面平整、干燥、无碱痕、无污物,
31、且标志清晰。碱痕、无污物,且标志清晰。(2)极性。用电压表检查蓄电池的极性时,电池极性应与)极性。用电压表检查蓄电池的极性时,电池极性应与标志的极性符号一致。标志的极性符号一致。(3)外形尺寸及质量。单体蓄电池的外形尺寸及质量应符)外形尺寸及质量。单体蓄电池的外形尺寸及质量应符合生产企业提供的技术条件。合生产企业提供的技术条件。(4)室温放电容量。单体蓄电池按规定方法进行试验时,)室温放电容量。单体蓄电池按规定方法进行试验时,其放电容量应不低于额定容量,并且不超过额定容量的其放电容量应不低于额定容量,并且不超过额定容量的110%,同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平,同时所有测试对象初
32、始容量极差不大于初始容量平均值的均值的5%。2022-8-3u对锂离子模块蓄电池具有以下要求。对锂离子模块蓄电池具有以下要求。(1)外观。在良好的光线条件下,用目测法检查蓄电池模)外观。在良好的光线条件下,用目测法检查蓄电池模块的外观,外观不得有变形及裂纹,表面平整干燥、无外块的外观,外观不得有变形及裂纹,表面平整干燥、无外伤,且排列整齐、连接可靠、标志清晰等。伤,且排列整齐、连接可靠、标志清晰等。(2)极性。用电压表检查蓄电池模块的极性时,蓄电池极)极性。用电压表检查蓄电池模块的极性时,蓄电池极性应与标志的极性符号一致。性应与标志的极性符号一致。(3)外形尺寸及质量。蓄电池模块的外形尺寸及质
33、量应符)外形尺寸及质量。蓄电池模块的外形尺寸及质量应符合生产企业提供的技术条件。合生产企业提供的技术条件。(4)室温放电容量。蓄电池模块按规定方法进行试验时,)室温放电容量。蓄电池模块按规定方法进行试验时,其放电容量应不低于额定值,并且不超过额定容量的其放电容量应不低于额定值,并且不超过额定容量的110%,同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值,同时所有测试对象初始容量极差不大于初始容量平均值的的7%。2022-8-3(5)室温倍率放电容量。按照厂家提供电池类型分别进行)室温倍率放电容量。按照厂家提供电池类型分别进行试验,高能量蓄电池模块按规定方法进行试验时,其放电试验,高能量蓄电池
34、模块按规定方法进行试验时,其放电容量应不低于初始容量的容量应不低于初始容量的90%;高功率蓄电池模块按规定;高功率蓄电池模块按规定方法进行试验时,其放电容量应不低于初始容量的方法进行试验时,其放电容量应不低于初始容量的80%。(6)室温倍率充电性能。蓄电池模块按规定方法试验时,)室温倍率充电性能。蓄电池模块按规定方法试验时,其放电容量应不低于初始容量的其放电容量应不低于初始容量的80%。(7)低温放电容量。蓄电池模块按规定方法试验时,其放)低温放电容量。蓄电池模块按规定方法试验时,其放电容量应不低于初始容量的电容量应不低于初始容量的70%。(8)高温放电容量。蓄电池模块按规定方法试验时,其放)
35、高温放电容量。蓄电池模块按规定方法试验时,其放电容量应不低于初始容量的电容量应不低于初始容量的90%。2022-8-3(9)荷电保持与容量恢复能力。蓄电池模块按规定方法试)荷电保持与容量恢复能力。蓄电池模块按规定方法试验时,其室温及高温荷电保持率应不低于初始容量的验时,其室温及高温荷电保持率应不低于初始容量的85%,容量恢复应不低于初始容量的,容量恢复应不低于初始容量的90%。(10)耐振动性。蓄电池模块按规定方法进行耐振动性试)耐振动性。蓄电池模块按规定方法进行耐振动性试验时,不允许出现放电电流锐变、电压异常、蓄电池壳变验时,不允许出现放电电流锐变、电压异常、蓄电池壳变形、电解液溢出等现象,
36、并保持连接可靠、结构完好。形、电解液溢出等现象,并保持连接可靠、结构完好。(11)储存。蓄电池模块按规定方法试验时,容量恢复应)储存。蓄电池模块按规定方法试验时,容量恢复应不低于初始容量的不低于初始容量的90%。(12)安全性。蓄电池模块按规定方法进行短路、过放电)安全性。蓄电池模块按规定方法进行短路、过放电、过充电、加热、针刺、挤压等试验时,应不爆震、不起、过充电、加热、针刺、挤压等试验时,应不爆震、不起火、不漏液。火、不漏液。2022-8-3u对锂离子电池总成主要有以下技术要求。对锂离子电池总成主要有以下技术要求。(1)锂离子电池一致性。锂离子电池一致性是指组成锂离)锂离子电池一致性。锂离
37、子电池一致性是指组成锂离子电池模块和总成的单体蓄电池性能的一致性特性。这些子电池模块和总成的单体蓄电池性能的一致性特性。这些性能主要包括实际电能、阻抗、电极的电气特性、电气连性能主要包括实际电能、阻抗、电极的电气特性、电气连接、温度特性差异、衰变速度等多种复杂因素。这些因素接、温度特性差异、衰变速度等多种复杂因素。这些因素的差异,将直接影响运行过程中输出电参数的差异。组成的差异,将直接影响运行过程中输出电参数的差异。组成锂离子电池模块和总成的蓄电池的一致性特性应在规定的锂离子电池模块和总成的蓄电池的一致性特性应在规定的负荷条件和荷电状态下进行试验。锂离子电池的一致性特负荷条件和荷电状态下进行试
38、验。锂离子电池的一致性特性分为充电状态一致性特性和放电状态一致性特性。若没性分为充电状态一致性特性和放电状态一致性特性。若没有具体规定,应以放电状态测试的一致性特性为锂离子电有具体规定,应以放电状态测试的一致性特性为锂离子电池模块或总成的一致性特性。池模块或总成的一致性特性。2022-8-3(2)正极和负极输出连接。组成锂离子电池总成的锂离子)正极和负极输出连接。组成锂离子电池总成的锂离子电池模块正极和负极连接可采用螺栓连接方式或可插拔连电池模块正极和负极连接可采用螺栓连接方式或可插拔连接器连接方式。正极和负极连接处应有清晰的极性标志。接器连接方式。正极和负极连接处应有清晰的极性标志。正极采用
39、红色标志和红色电缆,负极采用黑色标志和黑色正极采用红色标志和红色电缆,负极采用黑色标志和黑色电缆。电缆。2022-8-3(3)接口和协议。组成锂离子电池总成的蓄电池管理系统)接口和协议。组成锂离子电池总成的蓄电池管理系统的接口和协议包括电路接口和接口协议、通信接口和通信的接口和协议包括电路接口和接口协议、通信接口和通信协议。其中电路接口和接口协议包括充电控制导引接口和协议。其中电路接口和接口协议包括充电控制导引接口和接口协议、单体蓄电池电压监测电路接口和接口协议、充接口协议、单体蓄电池电压监测电路接口和接口协议、充放电控制电路接口和接口协议、放电控制电路接口和接口协议、I/O充放电接口电路和接
40、口充放电接口电路和接口协议;通信接口和通信协议包括内部通信接口和通信协议协议;通信接口和通信协议包括内部通信接口和通信协议、充放电通信接口和通信协议、用户通信接口和通信协议、充放电通信接口和通信协议、用户通信接口和通信协议。蓄电池总成的接口和通信协议应符合。蓄电池总成的接口和通信协议应符合JB/T111382011锂离子电池总成接口和通信协议的规定。锂离子电池总成接口和通信协议的规定。2022-8-3(4)额定电能。当采用标称电压相同的锂离子电池模块组)额定电能。当采用标称电压相同的锂离子电池模块组成锂离子电池总成时,蓄电池总成的额定电能值等于组成成锂离子电池总成时,蓄电池总成的额定电能值等于
41、组成动力锂电池总成中电能最小的蓄电池模块的电能与模块数动力锂电池总成中电能最小的蓄电池模块的电能与模块数量的乘积。当采用不同标称电压的蓄电池模块组成蓄电池量的乘积。当采用不同标称电压的蓄电池模块组成蓄电池总成时,蓄电池总成的额定电能等于由蓄电池模块的额定总成时,蓄电池总成的额定电能等于由蓄电池模块的额定电能除以蓄电池模块标称电压最小值与蓄电池总成标称电电能除以蓄电池模块标称电压最小值与蓄电池总成标称电压的乘积。压的乘积。(5)电源功率消耗。特指组成锂离子电池总成的蓄电池管)电源功率消耗。特指组成锂离子电池总成的蓄电池管理系统电路消耗的峰值功率,应符合制造厂商提供的产品理系统电路消耗的峰值功率,
42、应符合制造厂商提供的产品技术文件的规定。技术文件的规定。2022-8-3(6)标称电压。采用锂离子电池模块组成的锂离子电池总)标称电压。采用锂离子电池模块组成的锂离子电池总成的标称电压见表成的标称电压见表2-3。(7)使用寿命。锂离子电池总成的使用寿命分为标准循环)使用寿命。锂离子电池总成的使用寿命分为标准循环使用寿命和工况循环使用寿命。磷酸亚铁锂蓄电池标准循使用寿命和工况循环使用寿命。磷酸亚铁锂蓄电池标准循环使用寿命大于或等于环使用寿命大于或等于1 200次;锰酸锂蓄电池标准循环使次;锰酸锂蓄电池标准循环使用寿命应大于或等于用寿命应大于或等于800次。电动汽车用锂离子电池总成的次。电动汽车用
43、锂离子电池总成的工况循环使用寿命可采用行驶里程数来表示。工况循环使用寿命可采用行驶里程数来表示。2022-8-32022-8-32022-8-32022-8-32022-8-3 4.环境感知传感器的融合环境感知传感器的融合2022-8-3 4.环境感知传感器的融合环境感知传感器的融合2022-8-3 4.环境感知传感器的融合环境感知传感器的融合2022-8-3 4.环境感知传感器的融合环境感知传感器的融合2022-8-3 固态电池是一种使用固体正负极和固体电解质,不含有任固态电池是一种使用固体正负极和固体电解质,不含有任何液体,所有材料都由固态材料组成的电池,如固态锂离何液体,所有材料都由固态
44、材料组成的电池,如固态锂离子电池。子电池。液态锂离子电池被人们形象地称为液态锂离子电池被人们形象地称为“摇椅式电池摇椅式电池”,摇椅,摇椅两端为电池正负两极,中间为液态电解质,而锂离子就像两端为电池正负两极,中间为液态电解质,而锂离子就像优秀的运动员,在摇椅的两端来回奔跑,在锂离子从正极优秀的运动员,在摇椅的两端来回奔跑,在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中,完成电池的充放电过程。到负极再到正极的运动过程中,完成电池的充放电过程。固态锂离子电池的原理与液态锂离子电池相同,只不过其固态锂离子电池的原理与液态锂离子电池相同,只不过其电解质为固态,电池体积大大降低,能量密度得到提电解质为固态,电
45、池体积大大降低,能量密度得到提高高。2022-8-32022-8-32022-8-32022-8-3 锂硫电池是锂电池的一种,尚处于试验阶段。锂硫电池是锂硫电池是锂电池的一种,尚处于试验阶段。锂硫电池是以硫作为电池正极、金属锂作为负极的一种锂电以硫作为电池正极、金属锂作为负极的一种锂电池。池。利用利用硫作为正极材料的锂硫电池,硫的理论比容量和电池理论硫作为正极材料的锂硫电池,硫的理论比容量和电池理论比能量分别达到了比能量分别达到了1 675mAh/g和和2 600Wh/kg,是目前锂,是目前锂离子电池的离子电池的35倍。倍。2022-8-3 金属空气电池是以电极电位较低的金属如锌、铝、镁、铁金
46、属空气电池是以电极电位较低的金属如锌、铝、镁、铁等作负极,以空气中的氧或纯氧作正极的活性物质,主要等作负极,以空气中的氧或纯氧作正极的活性物质,主要有锌空气电池、铝空气电池、镁空气电池等有锌空气电池、铝空气电池、镁空气电池等。2022-8-3 电池管理系统(电池管理系统(BMS)是连接动力电池和电动汽车的重要纽)是连接动力电池和电动汽车的重要纽带,其精准的控制和管理为动力电池的完美应用保驾护航。带,其精准的控制和管理为动力电池的完美应用保驾护航。电电池管理系统(池管理系统(BMS)是指监视蓄电池的状态(温度、电压)是指监视蓄电池的状态(温度、电压、电流、荷电状态等),可以为蓄电池提供通信、安全
47、、电、电流、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系统。芯均衡及管理控制,并提供与应用设备通信接口的系统。2022-8-32022-8-3 电池管理系电池管理系统主统主要由检测模块、均衡电源模块和控制模块三要由检测模块、均衡电源模块和控制模块三部分组成。部分组成。2022-8-3(1)电池参数检测)电池参数检测。(2)电池状态估计)电池状态估计。(3)在线故障诊断)在线故障诊断。(4)电池安全控制与报警)电池安全控制与报警。(5)充电控制)充电控制。(6)电池均衡)电池均衡。(7)热管理)热管理。(8)网络通信)网络通信。(9)信息存储。)信息
48、存储。2022-8-32022-8-3(1)放电法)放电法。(2)开路电压法)开路电压法。(3)安时积分法)安时积分法。(4)卡尔曼滤波法)卡尔曼滤波法。(5)神经网络法。)神经网络法。2022-8-32022-8-32022-8-3(1)近中期,在优化现有体系锂离子动力电池技术、满足)近中期,在优化现有体系锂离子动力电池技术、满足新能源汽车规模化发展需求的同时,以开发新型锂离子动力新能源汽车规模化发展需求的同时,以开发新型锂离子动力电池为重点,提升其安全性、一致性和寿命等关键技术,同电池为重点,提升其安全性、一致性和寿命等关键技术,同步开展新体系动力电池前瞻性研发。步开展新体系动力电池前瞻性
49、研发。(2)中远期,在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时)中远期,在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时,重点研发新体系动力电池,显著提升能量密度,大幅度降,重点研发新体系动力电池,显著提升能量密度,大幅度降低成本,实现新体系动力电池实用化和规模化应用。低成本,实现新体系动力电池实用化和规模化应用。2022-8-32022-8-32022-8-32022-8-32022-8-32022-8-3(1)电机的运行特性要满足电动汽车的要求,在恒转矩区)电机的运行特性要满足电动汽车的要求,在恒转矩区,要求低速运行时具有大转矩,以满足电动汽车启动和爬坡,要求低速运行时具有大转矩,以满足电动汽车启动和爬
50、坡的要求;在恒功率区,要求低转矩时具有高的速度,以满足的要求;在恒功率区,要求低转矩时具有高的速度,以满足电动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求。电动汽车在平坦的路面能够高速行驶的要求。(2)电机应具有瞬时功率大、带负载启动性能好、过载能)电机应具有瞬时功率大、带负载启动性能好、过载能力强、加速性能好、使用寿命长的特点。力强、加速性能好、使用寿命长的特点。(3)电机应在整个运行范围内,具有很高的效率,以提高)电机应在整个运行范围内,具有很高的效率,以提高一次充电的续航里程。一次充电的续航里程。(4)电机应能够在汽车减速时实现再生制动,将能量回收)电机应能够在汽车减速时实现再生制动,将能量回收并