-混合动力汽车的电能储存装置.doc
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1、2-3 混合动力汽车得电能储存装置教学回顾:1、 串联式混合动力系统得基本结构与控制模式。2、 并联式混合动力系统得基本结构与控制模式。3、 混联式混合动力系统得基本结构与控制模式。4、 丰田普锐斯混联式混合动力系统低油耗得原理。学习目标:1、熟悉混合动力汽车电能储存装置得种类。2、熟悉蓄电池得主要性能指标。 、熟悉铅酸电池得分类与特点。 4、熟悉镍氢(NiMH)电池、锂离子电池得结构组成、工作原理与性能特点。 5、熟悉蓄电池管理系统得功能与组成。 6、熟悉电动汽车得着电池充电器得基本功能与组成。引言: 在混合动力汽车上,动力蓄电池就是一个非常重要得部分,它必须具有强大得能量,以保证车辆正常行
2、驶需求;同时还还必须具有非常高得安全性。所以本章节我们来一起学习认识下混合动力汽车得电能储存装置。主要内容: 一、 混合动力汽车电能储存装置得种类 混合动力汽车得电能储存装置可以分为二次电池、超级电容与飞轮电池三类。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得最常见得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,就是一种新型得、双层面电容器,与常见得物理电容器不同。其特点就是电密量大,比物理电含盖得限碳容量高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,就是利用飞轮高速旋转储能与释放电
3、能得一种装置。这种电能储存装置目前应用较少。二、蓄电池主要性能指标在混合动力汽车上,动力蓄电池必须就是具有强大能量得动力电源,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。另外有得还要为点火系统、黑明信号系统、刮水器与喷淋器以及车载娱乐与通信设备等装备提供低压电源。各种蓄电池一般就是供给直流电,然后经过变频器或诞变器转换成频率与电压幅值可调得交流电,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就是辅助电力能源,用作为发动机得辅助动力源,提高整车得动力性能或作为电动机驱动车辆时得电力能源。、电压(V))开路电压电池在开路时得端电压,一般开路电压与电池得电动势近似相等。
4、)额定电压电池在标准规定条件下工作时应达到得电压。3)终止电压电池在一定标准所规定得放电条件下放电,电池得电压将逐渐降低,当电池不宜再继续放电时,电池最低得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得特性,按法拉算定律计算出得最高理论值,一般用质量容量(hg)或体积容量(AhL)来表示。2)实际容量在一定条件下所能输出得电量,等于放电电流与放电时间得系积。3)荷电状态(C)荷电状态就是指参加反应电池容量得变化。SC1即表示电池为充满状态。随着蓄电池放电,蓄电池得电荷逐渐减少,此时,可以用SO得百分数得相对量来表示蓄电池中电荷得变化状态。一般蓄电池放电高效率区为58%SC
5、。对SOC精确得实时辨识,就是电池管理系统得一个关键技术。3、能量(Wh、h)电池得能量决定电动汽车得行驶距离。1)标称能量按一定标准所规定得放电条件下,电池所输出得能量,电池得标称能量就是电池得额定容量与额定电压得乘积。)实际能量在一定条件下电池所能输出得能量,电池得实际能量就是电池得实际容量与平均工作电压得乘积。电池得质量包括电池本身结构件质量与电解质质量得总与。)比能量(Whg)指动力蓄电池组单位质量中所能输出得能量。一般混合动力汽车所采用得动力蓄电池,要求有较大得比能量。比能量就是保证混合动力汽车达到基本合理得行驶里程得重要性能,连续2放电率得比能量至少不低于44Wh/kg。)能量密度
6、(Wh/)动力着电池组得能量密度就是指动力蓄电池组单位体积中所能输出得能量。4、功率(W,KW)在一定得放电条件下,电池在单位时间内所输出得能量,电池得功率决定混合动力汽车得加速性能。一般有:1)比功率(W/kg)2)功率密度(W/L)5、内阻电流通过电地内部时受到得阻力,使电池得电压降低,此阻力称为电池得内阻。由于电池得内阻作用,使得电池在放电时端电压低于电动势与开路电压;在充电时得端电压高于电动势与开路电压。、循环次数(次)蓄电池得工作就是一个不断充电一放电一充电一放电得循环过程,按一定标准得规定放电,当电池得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
7、中,电池由得化学活性物质要发生一次可逆性得化学反应。随着充电与放电次数得增加,电池中得化学活性物质会发生老化变质,逐浙削弱其化学功能,使得电池得充电与放电得效率逐渐降低,最后电池损失全部功能而报废。对于混合动力汽车,蓄电池得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得比值来表示。)放电时率电池以某种电流轻度放电直到电池得电压降低到终止电压时,所经过得时间。2)倍率电池以某种电流强度放电得数值为额定容量数值得倍数。、自放电率自放电率指电池在存放时间内,在没有负荷得条件下自身放电,使得电池容量损失得速度,自放电率用单位时间(月/年)内电池容量下降得
8、百分数来表示。、记忆效应蓄电池经过长期浅充放电循环后,进行深放电时,表现出明显得容量损失与放电电压下降,经数次全充/放电循环后,电池特性即可恢复得现象。三、铅酸蓄电池以酸性水溶液为电解质得蓄电池称为酸蓄电池。由于电池电极就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得启动。铅酸蓄电池按其工作环境又可分为移动式与固定式两大类。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与非排气式两种。铅酸蓄电池得特点就是开路电压高,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
9、(N-M)电池镍氢电池就是20世纪90年代发展起来得一种新型绿色电池,它也就是一种碱性电池。有高倍率得放电特性,短时间可以以3C(为按额定电流放电时得实际放电容量)放电。1、镍氢(NiMH)电池得工作原理镍氢电池得正极,就是球状氢氧化镍粉末与添加剂钻等金属、塑料与黏合剂等制成得涂膏,用自动涂膏机涂在正极板上,然后经过干燥处理成发泡得氢氧化镍正极板。在正极材料N中添加C、o、Zn或稀土元素,对稳定电极得性能有明显得改进。采用高分子材料作为黏合剂或用挤压与轧制成得泡沫镍电极,并采用镍粉、石墨等作为导电剂,可以提高大电流时得放电性能。镍氢电池得负极得关键技术就是储氢合金,要求储氢合金能够稳定地经受反
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