§2-3 混合动力汽车的电能储存装置
教学回顾:
1、串联式混合动力系统的基本结构和控制模式。
crv和途岳哪个好2、并联式混合动力系统的基本结构和控制模式。
3、混联式混合动力系统的基本结构和控制模式。
4、丰田普锐斯混联式混合动力系统低油耗的原理。
学习目标:
1、熟悉混合动力汽车电能储存装置的种类。
2、熟悉蓄电池的主要性能指标。
3、熟悉铅酸电池的分类与特点。
4、熟悉镍氢(Ni-MH)电池、锂离子电池的结构组成、工作原理与性能特点。
5、熟悉蓄电池管理系统的功能与组成。
6、熟悉电动汽车的着电池充电器的基本功能与组成。
引言:
在混合动力汽车上,动力蓄电池是一个非常重要的部分,它必须具有强大的能量,以保证车辆正常行驶需求;同时还还必须具有非常高的安全性。所以本章节我们来一起学习认识下混合动力汽车的电能储存装置。
主要内容:
一、混合动力汽车电能储存装置的种类
混合动力汽车的电能储存装置可以分为二次电池、超级电容和飞轮电池三类。
1.二次电池
二次电池也称为可充电电池。现代混合动力汽车上的最常见的二次电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池、镍一金属氢电池等。
2.超级电容
超级电容又称为电化学含器,是一种新型的、双层面电容器,与常见的物理电容器不同。其特点是电密量大,比物理电含盖的限碳容量高3〜4个数量级,达到10F/A 以上。
3.飞轮电池
又称为飞轮储能器、高速或超高速飞轮储能器等,是利用飞轮高速旋转储能和释放电能的一种装置。这种电能储存装置目前应用较少。
二、蓄电池主要性能指标
宝马汽车图片在混合动力汽车上,动力蓄电池必须是具有强大能量的动力电源,除了作为驱动动度源外,还要向空调系统、动力转向系统等提供电力能源。另外有的还要为点火系统、黑明信号系统、刮水器和喷淋器以及车载娱乐和通信设备等装备提供低压电源。
各种蓄电池一般是供给直流电,然后经过变频器或诞变器转换成频率和电压幅值可调的交流电,供给驱动电动机来驱动车辆行驶。在混合动力汽车上蓄电池是辅助电力能源,用作为发动机的辅助动力源,提高整车的动力性能或作为电动机驱动车辆时的电力能源。
1、电压(V)
1)开路电压
电池在开路时的端电压,一般开路电压与电池的电动势近似相等。
2)额定电压
电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。
3)终止电压
电池在一定标准所规定的放电条件下放电,电池的电压将逐渐降低,当电池不宜再继续放电时,电池最低的工作电压称之为终止电压。
2、电池容量(AH)
1)根据着电池活性物质的特性,按法拉算定律计算出的最高理论值,一般用质量容量(A - h/kg)或体积容量(A - h/L)来表示。
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2)实际容量
第二章混合动力汽车构造与工作原理在一定条件下所能输出的电量,等于放电电流与放电时间的系积。
3)荷电状态(SOC)
荷电状态是指参加反应电池容量的变化。SOC=1即表示电池为充满状态。随着蓄电池放电,蓄电池的电荷逐渐减少,止匕时,可以用SOC的百分数的相对量来表示蓄电池中电荷的变化状态。一般蓄电池放电高效率区为50%~80%SOC。对SOC精确的实时辨识,是电池管理系统的一个关键技术。
3、能量(W ・h、kW • h)
电池的能量决定电动汽车的行驶距离。
1)标称能量
按一定标准所规定的放电条件下,电池所输出的能量,电池的标称能量是电池的额定容量与额定电压的乘积。
2)实际能量
在一定条件下电池所能输出的能量,电池的实际能量是电池的实际容量与平均工作电压的乘积。电池的质量包括电池本身结构件质量和电解质质量的总和。
3)比能量(W • h/kg)
指动力蓄电池组单位质量中所能输出的能量。一般混合动力汽车所采用的动力蓄电池,要求有较大的比能量。比能量是保证混合动力汽车达到基本合理的行驶里程的重要性能,连续2h放电率的比能量至少不低于44W • h/kg。
4)能量密度(Wh/L)
动力着电池组的能量密度是指动力蓄电池组单位体积中所能输出的能量。
4、功率(W, KW)
在一定的放电条件下,电池在单位时间内所输出的能量,电池的功率决定混合动力汽车的加速性能。一般有:
1)比功率(W/kg)
2)功率密度(W/L)
5、内阻
第二章混合动力汽车构造与工作原理电流通过电地内部时受到的阻力,使电池的电压降低,此阻力称为电池的内阻。由于电池的内阻作用,使得电池在放电时端电压低于电动势和开路电压;在充电时的端电压高于电动势和开路电压。
6、循环次数(次)
隆鑫650蓄电池的工作是一个不断充电一放电一充电一放电的循环过程,按一定标准的规定放电,当电池的容量降到某个规定值前,就要停止继续放电,然后就需要充电才能继续使用。在每一个循环中,电池由的化学活性物质要发生一次可逆性的化学反应。
随着充电和放电次数的增加,电池中的化学活性物质会发生老化变质,逐浙削弱其化学功能,使得电池的充电和放电的效率逐渐降低,最后电池损失全部功能而报废。对于混合动力汽车,蓄电池的循环寿命要求不低于1000次。
7、放电倍率(放电率)
一般用电池在放电时间或放电电流与额定电流的比值来表示。
1)放电时率
电池以某种电流轻度放电直到电池的电压降低到终止电压时,所经过的时间。
2)倍率
电池以某种电流强度放电的数值为额定容量数值的倍数。
8、自放电率
自放电率指电池在存放时间内,在没有负荷的条件下自身放电,使得电池容量损失的速度,自放电率用单位时间(月/年)内电池容量下降的百分数来表示。
9、记忆效应
蓄电池经过长期浅充放电循环后,进行深放电时,表现出明显的容量损失和放电电压下降,经数次全充/放电循环后,电池特性即可恢复的现象。
三、铅酸蓄电池
以酸性水溶液为电解质的蓄电池称为酸蓄电池。由于电池电极是以铅及其氧化物为材料,故又称为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池广泛用于燃油汽车的启动。
新大洲本田摩托第二章混合动力汽车构造与工作原理铅酸蓄电池按其工作环境又可分为移动式和固定式两大类。固定式铅酸蓄电池按
电池槽结构分为半密封式与密封式,半密封式又有防酸式与消氢式。依据排气方式,密封式铅酸蓄电池可分为排气式和非排气式两种。
铅酸蓄电池的特点是开路电压高,放电电压平稳,充电效率高,能够在常温下正常工作,生产技术成熟,价格便宜。
四、镍氢(Ni-MH)电池
镍氢电池是20世纪90年代发展起来的一种新型绿电池,它也是一种碱性电池。有高倍率的放电特性,短时间可以以3c (C为按额定电流放电时的实际放电容量)放电。
1.镍氢(Ni-MH)电池的工作原理
欧宝安德拉镍氢电池的正极,是球状氢氧化镍粉末与添加剂钻等金属、塑料和黏合剂等制成的涂膏,用自动涂膏机涂在正极板上,然后经过干燥处理成发泡的氢氧化镍正极板。在正极材料Ni(OH)2中添加Ca、Co、Zn或稀土元素,对稳定电极的性能有明显的改进。采用高分子材料作为黏合剂或用挤压和轧制成的泡沫镍电极,并采用镍粉、石墨等作