1
动力电池特性
2
车型电池对比
3
保养维护介绍
4
维修检测方法
一、
动力电池特性
动力电池包的作用
1.储存电能(充电)
2.释放电能(放电)
特斯拉(三元锂电池)
丰田普锐斯(镍氢电池)
e6先行者(磷酸铁锂电池)
车型
特斯拉
普锐斯
北汽EV200
e6先行者
正极材料
三元锂电池
镍氢电池
三元锂电池
磷酸铁锂
电池供应商
松下
松下
韩国SK
BYD
电池容量(k Wh)
85
1.4
30.4
82
续航里程
426
4
245
400
磷酸铁锂电池与其他材料电池相比的优劣势
BYD铁电池结构及构成:
外部结构
内部结构
内部拆解
BYD铁电池充放电原理:
动力电池评估:
A 动力电池包性能评估:
一般包括:容量性能、倍率性能、温度特性、储存衰减特性、循环寿命和自放电特性等;
B 动力电池包安全性能评估:
一般包括:耐过充性能、耐过放性能、针刺、挤压、撞击、跌落、高温、火烧等。
电池包术语
单体电池(Cell)
直接将化学能转化为电能的最小单元,包括正极、负极、电解液、外壳等。
电池模组 (Module)
将多个单体电池按照串联、并联或串并混联方式组合,作为电源使用的组合体。该组合体可能附带电子控制系统。
动力电池(Pack)
用来给动力电路提供能量的所有电气相连的蓄电池包的总称。
额定容量
在环境温度为25℃±3℃条件下,充满电的电池以额定电流(或者额定功率)放电至终止电压时能所应提供的电量,单位为安时 (Ah)
额定能量
在环境温度为25℃±3℃条件下,充满电的电池以额定电流(或者额定功率)放电至终止电压时能所应提供的能量,单位为瓦时 (Wh),1度电等于1000Wh。
充电终止电压(上限保护电压)
单体电池/电池模组/电池包充电时要求的最高充电电压值,单位为伏特(V)。
放电终止电压(下限保护电压)
单体电池/电池模组/电池包放电时要求的最低放电电压值,单位为伏特(V)。
开路电压 (OCV,Open Circuit Voltage)
外电路处于断路状态时的电池电压。
荷电态 (SOC,State Of Charge)
电池当前所拥有的的电量,以当前所拥有的容量占电池常温下总容量的百分比表示,简称SOC。
SOC其他定义:
SOC的主要影响因素:
目前SOC的主流计算方法
序号
SOC计算方法
优点
缺点
1
放电实验法
准确、可靠
须中断,时间长
2
安时计量法
计算较为简单
相对误差较大
3
开路电压法
在数值上接近电池电动势
需要长时间静置
4
线性模型法
模型简单
不够准确
5
内阻法
与SOC关系密切
测量困难
6
卡尔曼滤波法
适合非线性模型
需准确的模型算法
7
神经网络法
精度比较高
需大量训练方法和数据
放电深度(DOD,Depth Of Discharge)
一般而言,电池循环是指电池充电后再放电的充放电过程。
由于不同条件下电池放电量不一样,为了描述电池放电量的多少,引入DOD概念,即放电深度。充满电的电池一次放完电,即为100%DOD,放出一半的电量,则为50%DOD。
放电倍率
表示电池放电电流值大小的参数,以额定容量(C)的数值表达,单位为安培(A),如一支额定容量为50Ah的电池,以1C放电,则表示放电电流为50A(1×50),同理,如果以0.5C放电,则表示放电电流为25A(0.5×50)。
被载动力电池
已安装于e6纯电动轿车上的动力电池。
独立动力电池
未安装于e6纯电动轿车上的动力电池(备件、故障件)。
A.1、容量评估
比亚迪铁电池经过独特的低温设计,在低温上仍然有很好的性能发挥。如上图所示,即使在-30℃低温下,电池仍可保持90%以上的容量输出
A.2、倍率性能评估
比亚迪铁电池具有极高的能量转换效率(充电-放电这样一个循环的效率),在0.5C以下的倍率,充放电转换效率达96%以上,作为对比,铅酸电池在此倍率下效率低于80%,所以铁电池具有良好的节能效果。
A.3、温度特性评估
比亚迪铁电池采用低阻抗设计,因此即使在大电流情况下,电池本身的发热也非常小,200Ah的电池以200A的电流充放电,温升也仅在5℃左右,这与其很高的能量效率是一致的。下图展示了不同倍率充放电时的温升情况
A.4、循环寿命评估
比亚迪铁电池具有超长的使用寿命,一般手机电池在500次左右,但比亚迪铁电池寿命至少4000以上。
一般情况下,锂离子电池在低温下的表现略差,但在BYD独特的电池技术和经过充分验证的低温策略下,BYD电动车电池产品在低温下的寿命并未受到影响,如上图所示。
比亚迪铁电池没有记忆效应,从上图也可以看到不同DOD循环对电池寿命几乎无影响,因此对电池来说,任何时候充电或者任何时候放电都是允许的,不必要一定放完电后再次才开始充电。
A.5、电池储存衰减特性
比亚迪铁电池在储存过程中容量衰减速率极低,但同时也可以看到,温度和SOC对容量的衰减速率有较大的影响。一般来说,动力电池在较低SOC,常温度下储存,有利于降低寿命衰减,相反在较高的SOC和较高的温度下,容量衰减速率会较快,所以在可能的情况下,尽量把电动车置于较低的温度下储存。
A.6、电池的自放电特性
电池的自放电与SOC相关 100%SOC下,每月自放电率在2%以下,每年自放电率在10%以下。
50%SOC下,每月自放电率在1.5%以下,每年自放电率在5%以下。
A.7、在不同SOC下的静态电压特性
安全性能评估
1、高温、漏电保护
BYD电池采用BMS管理器,通过对电压采样、温度采样、电池均衡、采样线异常检测等;
对电池异常状态报警和保护、自检以及通讯功,确保动力电池安全。
2、动力电池不爆炸
BYD的磷酸铁锂动力电池采用高安全性的磷酸铁锂材料,经过比亚迪精细的电化学设计、电极设计、电芯及成组结构设计、全自动生产线及严格的品质控制等全方位的安全设计及防护措施,同时通过一系列严格的实验表明,BYD的磷酸铁锂动力电池即使在极端的情况下也不会发生爆炸。
3、碰撞后短路不起火
电池碰撞后,壳体变形,若变形严重,电池短路,瞬间释放能量,内部将产生气体,气体达到一定量时电池防爆阀启动,气体从防爆阀处泄漏排出,电池不会发生爆炸
4、电磁场辐射强度安全
根据国际认可的低频电磁场辐射强度安全限值为100μT,我们动力电池包58.8μT是绝对安全的!
高温、漏电保护
电池安全性能足以经受各种严苛试验
为了确保动力电池具有良好的安全稳定性,在研发过程中曾多次对“铁电池”进行:火烧、短路、针刺、撞击、高温、挤压、过充等极端测试。
火烧
短路
针刺
撞击
高温
挤压
辐射的安全范围?
国际非电离辐射委员会网站
国际认可的低频电磁场辐射强度安全限值为100μT,只要低于这个强度都是安全的!
二、
车型电池对比
1、F3DM动力电池包介绍
组成:
1、共有10个模组
2、每个模组10个单体
3、电压采样线101条
4、温度采样线110条
5、正负极母线各1条
6、托盘1个
7、压条
参数:
1、每个单体3.3V
2、电池包标称电压330V
容量45Ah
3、一次充电15度
1.1 电池包电缆的链接情况:
F3DM动力电池维修开关安装位置
后备箱侧
1.2 F3DM动力电池的漏电检测
检测步骤一:
检测步骤二:
检测步骤三:
比较V正和V负,选择电压大的进行下一步;
(例如V正>V负)
V1
V2
检测步骤四:
计算: