电动汽车能量储能装置

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1、新能源汽车技术第三章电动汽车能量储能装置教学目标：了解电池的类型和电动汽车对动力电池的要求，熟悉电池的主要性能指标，掌握电动汽车各种储能装置的主要特点和应用，对蓄电池的充电方法和性能测试等有一个初步的认识。教学要求：了解什么是化学电池、物理电池和生物电池；熟悉电池容量、能量、功率等主要性能指标；了解蓄电池有哪些类型；一、概述电池的类型电池是电动汽车的动力源，是能量的存储装置，它可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。1、化学电池化学电池是利用物质的化学反应发电，按工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和储备电池。2．物理电池物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量

2、发电的电池，如太阳能电池、超级电容器、飞轮电池等。3．生物电池生物电池是利用生物化学反应发电的电池，如微生物电池、酶电池、生物太阳电池等。一、概述电池的性能指标电池的性能指标主要有电压、容量、内阻、能量、功率、输出效率、自放电率、放电倍率、使用寿命等，根据电池种类不同，其性能指标也有差异。1．电压电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压等。电池的端电压是指电池正极与负极之间的电位差；开路电压是指电池在没有负载情况下的端电压；额定电压是电池在标准规定条件下工作时应达到的电压；充电终止电压：蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电

3、，电池的电压也不会上升。放电终止电压是指电池放电时允许的最低电压。一、概述2．容量电池在一定的放电条件下所能放出的电量称为电池的容量。常用单位为安培·小时(A．h)，它等于放电电流与放电时间的乘积。电池的容量可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等。理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得到的最高理论值。实际容量反映了电池实际存储电量的大小，电池容量越大，电动汽车的续驶里程就越远。标称容量是用来鉴别电池的近似安时值。额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证电流在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。一、概述按照IEC标准和国标，镍镉

4、和镍氢电池在(20i5)℃条件下，以0．1C充电工6h后以0，2C放电至1．0V时所放出的电量为电池的额定容量，以C表示；锂离子电池在常温、恒流(1C)、恒压(4．2V)条件下充电3h后，再以0．2C放电至2．75V时所放出的电量为电池的额定容量。荷电状态(SOC)是电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值，它反映电池容量的变化。3．内阻电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力。4．能量电池的能量是指在一定放电制度下，电池所能输出的电能，单位是W*h或kW．h。它影响电动汽车的行驶距离。能量分为理论能量、实际能量、比能量和能量密度。一、概述理论能

5、量是电池的理论容量与额定电压的乘积，指一定标准所规定的放电条件下，电池所输出的能量；实际能量是电池实际容量与平均工作电压的乘积，表示在一定条件下电池所能输出的能量；比能量也称质量比能量，是指电池单位质量所能输出的电能，单位是W*h／kg，常用比能量来比较不同的电池系统；能量密度也称体积比能量，是指电池单位体积所能输出的电能，单位是W*h／L。电池的比能量是综合性指标，它反映了电池的质量水平。电池的比能量影响电动汽车的整车质量和续驶里程，是评价电动汽车的动力电池是否满足预定续驶里程的重要指标。一、概述5．功率电池的功率是指电池在——定放电制度下，单位时间内所输山能量的

6、大小，单位为W或kW。电池的功率决定了电动汽车的加速性能和爬坡能力。功率分为比功率和功率密度。比功率是指单位质量电池所能输出的功率，也称质量比功率，单位为W／kg或kW/kg；功率密度是指单位体积电池所能输出的功率，也称体积比功率，单位为W／L或kW／L。6．输出效率容量效率是指电池放电时输出的容量与充电时输入的容量之比；能量效率是指电池放电时输出的能量与充电时输入的能量之比。7．自放电率自放电率是指电池在存放期间容量的下降率，即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度。一、概述8、放电倍率电池放电电流的大小常用“放电倍率”表示，即电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一

7、定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示。放电倍率等于额定容量与放电电流之比。根据放电倍率的大小，可分为低倍率(<0．5C)、中倍率(0．5—3．5C)、高倍率(3．5～7．0C)、超高倍率(>7．0C)。9．使用寿命使用寿命是指电池在规定条件下的有效寿命期限。电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限是指电池可供使用的时间，包括电池的存放时间。使用周期是指电池可供重复使用的次数。一、概述电动汽车对动力电池的要求电动汽车对动力电池的要求主要有如下几点。(1)比能量高。(2)比功率大。(3)充放电效率高。(4)相对稳定性好。(5)使用成本低。(6)安全性好。