新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)與充電系統(tǒng)課件：國(guó)內(nèi)常見(jiàn)純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池

國(guó)內(nèi)常見(jiàn)純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池目錄CONTENTS北汽EX360動(dòng)力電池01020304長(zhǎng)安逸動(dòng)EV460動(dòng)力電池吉利帝豪EV450動(dòng)力電池國(guó)金GM3動(dòng)力電池05比亞迪e5動(dòng)力電池1.1北汽EX360動(dòng)力電池基本參數(shù)動(dòng)力電池額定電壓332.15V（91×3.65V）三元鋰完全充放電次數(shù)2000次電芯標(biāo)稱電壓3.65V可用電量48.1KW.h電芯/電池容量29Ah/145Ah工作溫度-20℃—60℃模組排列5P（并）91S（串）充電截止電壓4.15V放電截止電壓2.75V1.2北汽EX360動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)1.2北汽EX360動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)2.1吉利帝豪EV450動(dòng)力電池基本參數(shù)電池類型三元鋰電池動(dòng)力電池額定電壓346.75V95×3.65V=346.75V(17個(gè)模組）峰值功率150kW，持續(xù)10s額定功率50kW動(dòng)力電池工作電壓范圍266～408.5V電池容量153（1C）Ah2.2吉利帝豪EV450動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)2.2吉利帝豪EV450動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)3.1長(zhǎng)安逸動(dòng)EV460動(dòng)力電池基本參數(shù)動(dòng)力電池類型三元鋰電池動(dòng)力電池包總電壓3.65V×96節(jié)=350.4V（24個(gè)模組）動(dòng)力電池包容量150AH完全充放電次數(shù)2000次工作溫度-20℃～60℃3.2長(zhǎng)安逸動(dòng)EV460動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)3.2長(zhǎng)安逸動(dòng)EV460動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)4.1國(guó)金GM3動(dòng)力電池基本參數(shù)動(dòng)力電池類型三元鋰電池動(dòng)力電池包總電壓343.1V94×3.65V=343.1V動(dòng)力電池包容量160AH重量450Kg冷卻方式自然冷卻4.2國(guó)金GM3動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)4.2國(guó)金GM3動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)5.1比亞迪e5動(dòng)力電池基本參數(shù)動(dòng)力電池總電壓394.2V（3.65x108）完全充放電次數(shù)2000次動(dòng)力電池包容量394.2V130AH（51.2度電）動(dòng)力電池包額定電量51.2KW.h工作溫度-20℃—60℃動(dòng)力電池包接口11#--電池負(fù)極，1#--電池正極連接方式11個(gè)模組串聯(lián)組成模組排列10（10S）+1（8S）管理方式分布式管理BMS安裝位置安裝在電池包外部一、基本參數(shù)

據(jù)從比亞迪公司了解到其純電動(dòng)汽車綜合工況電能消耗量10-13KW.h/100km，比亞迪e5（3+3）電池組額定電量是51.2KW.h，換算下來(lái)續(xù)航里程在400km左右。把綜合工況電能消耗量10-13KW.h/100km變成0.1-0.13KW.h/km（也就是每公里用0.1-0.13度電），按工業(yè)用電1.2元/度算的話，就是0.12-0.156元/km；相對(duì)于傳統(tǒng)汽油車來(lái)的話，其出行的成本大大的降低。4.5.2動(dòng)力電池銘牌：5.1比亞迪e5動(dòng)力電池基本參數(shù)5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)1.動(dòng)力電池電池模組排列2.動(dòng)力電池的實(shí)物圖

該電池包由11個(gè)模組組成，其中1-8號(hào)模組和10-11號(hào)模組里每個(gè)都是由10個(gè)單體串聯(lián)組成，只有9號(hào)模組是由8個(gè)單體串聯(lián)組成，其中11號(hào)模組的負(fù)極作為整個(gè)電池包總負(fù)輸出（連接總負(fù)極接觸器輸入端），1號(hào)模組的正極作為整個(gè)電池包總正輸出（連接總正極接觸器輸入端）。故一共是有108個(gè)單體，。該電池包額定總電壓為392.4v,實(shí)測(cè)總電壓為420v（電量比較足的情況）。

5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)

3.動(dòng)力電池模組結(jié)構(gòu)

該模組一共由10個(gè)單體串聯(lián)組成，一共由11條電壓采集線（綠色箭頭為電壓采集，十條正極采集線和一條負(fù)極采集線）；還有三個(gè)溫度采集（上圖三個(gè)紅色箭頭處為溫度傳感器），單體電池額定電壓為3.65v,故模組額定電壓36.5v；實(shí)測(cè)單體電壓為3.95v，模組電壓為39.45v（電量比較足的情況），如下圖所示。

5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)4.動(dòng)力電池內(nèi)部配電箱結(jié)構(gòu)5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)電池包內(nèi)部配電箱內(nèi)主要由主負(fù)接觸器、主正接觸器、預(yù)充接觸器、預(yù)充電阻、霍爾傳感器等組成，其中預(yù)充電阻為120歐姆，實(shí)測(cè)120.9歐姆

霍爾電流電壓傳感器是用來(lái)檢測(cè)電流電壓的新一代傳感器。霍爾電流電壓傳感器由于具有測(cè)量精度高、線性好、頻帶寬、響應(yīng)快、可在線進(jìn)行即時(shí)方便的測(cè)量和被測(cè)電路能量損失微小等優(yōu)良特點(diǎn)和電性能指標(biāo)，是一種先進(jìn)的、能隔離主電路和控制電路的磁電檢測(cè)元件，因而被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，在汽車制造與運(yùn)用方面尤為突出。

5.霍爾傳感器的基本結(jié)構(gòu)和原理5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)1）霍爾效應(yīng)

將載電流導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)在垂直于電流及磁場(chǎng)的方向上產(chǎn)生電壓，此現(xiàn)象稱之為霍爾效應(yīng)。

5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)將載流導(dǎo)體或半導(dǎo)體板放在磁場(chǎng)中，使磁場(chǎng)方向垂直于電流I方向，此時(shí)在導(dǎo)體或半導(dǎo)體板中運(yùn)動(dòng)的自由電子e會(huì)受到洛倫茲力fL的作用，在導(dǎo)體板之間就會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差UH，此電勢(shì)差UH在導(dǎo)體中產(chǎn)生一個(gè)霍爾電場(chǎng)EH。當(dāng)自由電子e上的電場(chǎng)力FE和洛倫茲力FL平衡的時(shí)候，既FE=FL，此時(shí)自由電子e不再偏移，輸出的霍爾電壓UH也保持穩(wěn)定。對(duì)實(shí)際的霍爾元件可用公式表示霍爾電壓UH與電流I和磁場(chǎng)強(qiáng)度B之間的關(guān)系為：式中UH——霍爾元件的輸出電壓（霍爾電壓）KH——霍爾元件的靈敏度，是指在單位磁感應(yīng)強(qiáng)度和單位控制電流時(shí)，輸出霍爾電動(dòng)勢(shì)的大小，一般要求它越大越好I——霍爾元件的控制電流（A）

B——磁場(chǎng)強(qiáng)度（T）上式表明，霍爾電壓UH的大小與控制電流I和磁通密度B的乘積成正比。霍爾電流傳感器就是按照霍爾效應(yīng)原理制成，并對(duì)安培定律加以應(yīng)用，即在載流導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一正比于該電流的磁場(chǎng)，用霍爾器件來(lái)測(cè)量這一磁場(chǎng)的大小，進(jìn)而確定載流導(dǎo)體的電流強(qiáng)度。因此，使用非接觸的方式測(cè)量電流成為可能，既通過(guò)測(cè)量霍爾電勢(shì)的大小間接測(cè)量載流導(dǎo)體電流的大小。

霍爾電流傳感器分為開(kāi)環(huán)式（直測(cè)式）和閉環(huán)式（磁平衡式）霍爾電流傳感器，而霍爾電壓傳感器一般都采用閉環(huán)式（磁平衡式）的結(jié)構(gòu)。①開(kāi)環(huán)式（直測(cè)式）霍爾電流傳感器電路及磁路工作過(guò)程為：當(dāng)原邊導(dǎo)線流過(guò)電流IP時(shí)，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生一磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)的大小與流過(guò)導(dǎo)線的電流成正比，產(chǎn)生的磁場(chǎng)聚集在磁環(huán)內(nèi)，通過(guò)磁環(huán)氣隙中霍爾元件進(jìn)行測(cè)量并放大輸出電壓信號(hào)，其輸出電壓VS精確的反映原邊電流IP。一般的額定輸出標(biāo)定為4V。2）霍爾電流傳感器分類5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)直放式（開(kāi)環(huán)）電流傳感器原理圖5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)閉環(huán)式（磁平衡式）電流傳感器也稱補(bǔ)償式傳感器:磁平衡式（閉環(huán)）電流傳感器原理圖②磁平衡式霍爾電流傳感器5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)磁平衡式（閉環(huán)）電壓傳感器原理圖③磁平衡式（閉環(huán)）電壓傳感器開(kāi)環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理，閉環(huán)的霍爾電流傳感器采用的是磁平衡原理。所以閉環(huán)的霍爾電流、電壓傳感器在響應(yīng)時(shí)間跟精度上要比開(kāi)環(huán)的好很多。開(kāi)環(huán)和閉環(huán)都可以監(jiān)測(cè)交流電，一般開(kāi)環(huán)的適用于大電流監(jiān)測(cè)，閉環(huán)適用于小電流監(jiān)測(cè)。（3）霍爾電流傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)

應(yīng)用霍爾效應(yīng)開(kāi)環(huán)原理的電流傳感器，能在電隔離條件下測(cè)量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流。該霍爾電流傳感器精確度很高，誤差小，跟隨快，適用于電池供電監(jiān)測(cè)中的電流檢測(cè)和電流反饋環(huán)節(jié)。引腳端說(shuō)明：1端：+15V2端：-15V3端：信號(hào)4端：GND5.2比亞迪e5動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)5.3比亞迪e5動(dòng)力電池外部低壓插頭與高壓插頭動(dòng)力電池的外部低壓插頭與高壓插頭1）動(dòng)力電池低壓插頭

該接頭是一個(gè)33針線束插頭，其線束主要有采集器的電源線、電池子網(wǎng)通訊線、高壓互鎖線、接觸器電源線和控制線。其母插座與公插頭的結(jié)構(gòu)如圖。

圖2-80動(dòng)力電池低壓插頭5.3比亞迪e5動(dòng)力電池外部低壓插頭與高壓插頭5.3比亞迪e5動(dòng)力電池外部低壓插頭與高壓插頭2）動(dòng)力電池包高壓接頭1號(hào)腳為電池包正極輸出端，2號(hào)腳為電池包負(fù)極輸出端，3號(hào)腳和4號(hào)腳分別為該高壓插頭互鎖端，其中3號(hào)腳是接到電池包33針低壓線束插