新能源汽车三电(电池、电机、电控)核心技术,对主机厂工程师而言,动力电池知识是必须要知道的。但是目前许多工程师对动力电池知识了解甚少,主要原因是,动力电池是电化学领域的,下面做一些简要介绍,但大家参考。
电池是盛“电”的容积,电池里面原来也是“空”的,是没有电的,电是人充进去的,电池能放电,是因为电池里面有电压差。
二、干电池的基本常识
大家常见在体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等电池,归类为干电池。在干电池里面的电解质是一种不能流动的糊状物,才叫做干电池(见图1),这是相对于具有可流动电解质的电池说的。
其外壳是用锌做成的圆筒型容器,锌筒中央立着一根碳棒,碳棒顶端固定着一个铜帽。碳棒和锌筒叫做干电池的电极。聚集正电荷的碳棒叫正极,(符号+, 表示电池的正极),聚集负电荷的锌筒叫负极(符号-,表示电池的负极)。 干电池对用户而言不具再次充电特性,是一次性使用电池。
三、动力电池必须是可充电池
(1)干电池与目前的动力电池最大区别是:
a)干电池电解质是一种不能流动的糊状物,不具再次充电特性;
b)动力电池是电解质锂离子能在其中能流动的电解液,可以上千次充电。
(2)干电池与目前的动力电池的基本相同点:
a)有正极、有负极、有外壳、是电化学反应;
b)干电池与动力电池在单体上,物理特性基本相同,有圆柱、方形的。
四、动力电池包是什么意思?
对主机厂家工程师而言,燃油汽车上是一个油箱,它是一个液体容积。但是看到电动汽车上是一个又一个动力电池包,打开电池包里面,有许多数不清的一节一节的电池。动力电池开始把一节电池,叫做单体、把一组并联起来叫做模组,把模组串联起来,叫电池包,把电池包串联起来叫做电池系统。干电池一节只能做1.5V,人们要3V的电源,必须是2节干电池串联。单节的容量也不能做很到,人们要容量很大的电源,必须要将单个电池并联起来。
车载动力电源一般在300V、200A以上,目前的基本方法是单体电池并联起来成模组,模组电池串联起来成电池包,电池包串联起来成电源系统。
五、电池管理系统重要的三个子系统基本功能
(1)SOC估计功能
精确估算SOC数值变是非常重要的,其算法是相关企业的核心竞争力之一。SOC的估算精度高,对于相同量的电池,可以有更高的续航里程。所以,高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的电池成本。
(2)热管理功能
热管理主要包括确定电池最优工作温度范围、电池热场计算及温度预测、传热介质选择、热管理系统散热结构设计和风机预测稳点的选择。确保电池工作在适当的温度范围内和降低各个电池模块之间的温度差异。
(3)均衡控制功能
均衡控制分为主动均衡与被动均衡。主动均衡是对电池组在充电、放电或者放置过程中,电池单体之间产生的容量或电压差异性进行均衡,来消除电池内部产生的各种不一致性。均衡方式主要以被动均衡为主,采用单体电池并联分流能耗电阻的方式,且只能在充电过程中做均衡工作。