电动汽车动力电池及其控制技术浅析
本文主要介绍了比亚迪e5的动力电池组和其控制系统的结构与工作原理。纯电动汽车是由锂电池输出电能,采用电动机驱动,具有零排放、结构简单等特点,是汽车今后发展的一个方向。
动力电池种类及优缺点
锂电池的比容量及使用寿命等指标要好于铅酸蓄电池和镍氢电池,可有效降低动力电池组的质量,在纯电动汽车上得到广泛使用。锂电池发展经历了由钴酸锂和锰酸锂阶段,直到现在常用的磷酸铁锂和三元聚合物锂电池,安全性和稳定性得到大幅提高。
比亚迪e5动力电池结构简介
比亚迪e5动力电池由13个电池模组串联而成,每个模组内部有单体电池,每个单体电池的标称电压是3.2 V,电池总电压可以达到633.6 V,容量为75 Ah。动力电池供电,续航里程可达250~300 km,0~100 km/h加速小于14 s,最高车速可以达到130 km/h。
高压电控总成
比亚迪e5高压电控总成主要由电机控制器、高压配电箱、高压直流电转化低压直流电的DC-DC、车载充电机和漏电传感器组成。高压电控总成外部组成部分为:交流、直流充电输入高压线;到永磁同步电动机的三相交流输出高压线;电动空调高压线;动力电池包高压直流输入;64PIN和33PIN低压接插件;冷却水管进出口等。
动力电池管理系统BMS
动力电池管理系统英文名称为Batty Management system,简称BMS。BMS的主要功能有充放电管理、接触器控制、功率控制、动力电池异常状态报警和保护、预测动力电池的荷电(存电)状态SOC和剩余行驶里程、自检以及通讯等。BMS的主要工作原理是,数据采集电路首先采集动力电池、高压电路等状态信息数据,传送给BMS电脑进行数据处理和分析,对系统内的相关功能控制单元和执行部件发出控制指令,并向外界传递信息。
磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池的正极材料是磷酸铁锂,负极是石墨,隔膜由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)材料构成,形成PP/PE/PP三层隔膜,其间充满六氟磷酸锂有机电解溶液(电解液对人具有腐蚀性并且可燃)。磷酸铁锂电池主要优点在于循环使用寿命相对较长、发热量低、热稳定性好、成本较低及安全性好。
三元聚合物锂电池
三元聚合物锂电池是使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池,与磷酸铁锂电池相比,三元锂电池的比能量要高很多,但其热稳定性、安全性较磷酸铁锂电池差,对电池管理系统要求较高。
本文对比亚迪e5电动汽车的动力电池组和控制系统进行了详细的介绍,讲解了动力电池的种类、优缺点、结构和工作原理,并对磷酸铁锂电池和三元聚合物锂电池进行了对比分析。