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新能源汽車技術

鉅大LARGE  |  點擊量:1377次  |  2018年05月11日  

  一、動力電池的作用

  在新能源汽車中為車輛提供動力源的電池稱為動力電池。動力電池的作用是接收和儲存由車載充電機、發電機、制動能量回收裝置或外置充電裝置提供的高壓直流電,并且為電動汽車提供高壓直流電。

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  動力電池是純電動汽車的核心部件,也是新能源汽車上價格最高的部件之一。動力電池的性能好壞直接決定了這輛車的實際價值。

  純電動汽車中動力電池作為整個汽車的動力源,它取代了傳動燃油汽車的石油能源,相當于純電動汽車的“心臟”,為整車提供持續穩定的能量,驅動車輛行駛。

  二、動力電池的分類

  應用于新能源汽車上的動力電池品種多樣,經過技術發展和交替,目前在新能源汽車中主要有:鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  鉛酸電池作為新能源汽車的低壓輔助電池,為車輛的普通低壓電氣系統提供低壓工作用電。目前鉛酸電池已不作為動力電池使用。

  鎳氫電池主要用在豐田的混合動力和插電式混合動力車輛上,如豐田普通混合動力凱美瑞雙擎、卡羅拉雙擎、雷凌雙擎等,插電式混合動力車型普銳斯也是用鎳氫電池。

  而鋰離子電池普遍應用在純電動汽車中,如比亞迪E6,北汽EV200/160、榮威E50、長安逸動EV、寶馬i3等。各類型動力電池特點如下表所示。

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  三、鎳氫動力電池的應用

  1.鎳氫蓄電池的特點

  鎳氫動力蓄電池(以下簡稱鎳氫電池)屬于堿性電池,是20世紀90年代發展起來的一種新型綠色電池。20世紀90年代隨著電動汽車尤其是混合動力電動汽車的規模化而得到應用。

  鎳氫電池在混合動力汽車不規律的充電、放電狀態下的特性幾乎不發生變化,鎳氫電池用于混合動力汽車是比較合適的。

  鎳氫電池的特點如下:

  鎳氫電池具有無污染、高比能、大功率、快速充放電、耐用等許多優點。與鉛酸蓄電池相比,鎳氫電池具有比能量高、重量輕、體積小、循環壽命長的特點。

  鎳氫電池的基本單元是單體電池,單體電壓為1.2V,按使用要求組合成不同電壓和不同電荷量的鎳氫電池總成。

  2.鎳氫蓄電池的應用

  豐田普銳斯、凱美瑞混合動力版、卡羅拉雙擎、雷凌雙擎等車型采用豐田THS-Ⅱ混合動力驅動系統,動力電池均采用鎳氫動力電池,電池安裝在車輛后排座椅后面的后備箱內,動力電池由34個電池模塊組成,電池模塊由6個1.2V的單體鎳氫電池組成構成,電壓為7.2V。動力電池的標稱電壓為244.8V,動力電池的組成和安裝位置如下所示。

  四、鋰電子動力電池的原理與應用

  1.鋰電子動力電池的特點

  鋰離子電池具有能量密度高、大功率充放電能力強等優點,已經逐漸成為電動汽車的首選。根據正極材料的不同,電動汽車上的鋰離子電池可分為錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池等。

  比亞迪E6電動汽車、北汽EV200/160、廣汽新能源AG、榮威E50都采用磷酸鐵鋰電池,特斯拉電動汽車上普遍采用三元鋰電池。

  鋰離子電池有方形和圓柱形兩種。鋰離子電池由正極、負極、隔板、電解液和安全閥等組成。

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  鋰電池的充電溫度一般應該限制在0~60℃范圍內。電池溫度過高會損壞電池并可能引起爆炸;溫度過低雖不會造成安全方面的問題,但很難將電池充滿。

  2.鋰電子電池的應用

  目前鋰電子電池廣泛應用在國內外各類型的電動汽車上。

  比亞迪E6采用磷酸鐵鋰動力電池,該動力電池是正極采用磷酸鐵鋰材料的鋰離子電池。比亞迪E6動力電池的單體電池電壓為3.3V,有11個電池模組構成,共96節單體電池,標稱電壓為316.8V。電池安裝在車輛的底部。

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  眾泰云100S鋰電子動力電池安裝在車輛底部。電池的額定電壓為108V,最大輸出電流為160A,最大輸入電流120A,最大輸出功率37.8Kw,最低輸出電壓90V。

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  眾泰泰捷純電動微型客車動力電池采用三元鋰離子電池,額定電壓為324V,最大輸出功率64.8kW,工作溫度-20℃~60℃。動力電池安裝在車輛底部。

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  特斯拉S動力電池安裝在車輛底盤前后軸之間,電池組幾乎占據車輛底盤的全部,動力電池采用超過7000顆18650鋰電池組成,容量為85kWH,400V直流電。電池組板由16組電池組串聯而成,并且每組電池組由444節鋰電池,每74節并聯形成。因此特斯拉ModelS電池組板由7104節18650鋰電池組成。

  新能源汽車技術4-新能源汽車中的動力電池

  寶馬i8/i3動力電池為韓國三星SDI提供的鋰離子電池,單體電池額定電壓為3.7V,12節單體電池組成一個電池模塊,共有8個電池模塊構成額定電壓為360V的高壓動力電池。

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