今天小编要和大家分享的是电动汽车电池功能 电动汽车电池组成,接下来我将从功能,组成,分类,故障,这几个方面来介绍。
电动汽车电池分两大类,蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯电动汽车,包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池。燃料电池专用于燃料电池电动汽车,包括碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC )、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC )、直接甲醇燃料电池(DMFC )。
功能
随着电动汽车的种类不同而略有差异。在仅装备蓄电池的纯电动汽车中,蓄电池的作用是汽车驱动系统的惟一动力源。而在装备传统发动机(或燃料电池)与蓄电池的混合动力汽车中,蓄电池既可扮演汽车驱动系统主要动力源的角色,也可充当辅助动力源的角色。可见在低速和启动时,蓄电池扮演的是汽车驱动系统主要动力源的角色;在全负荷加速时,充当的是辅助动力源的角色;在正常行驶或减速、制动时充当的是储存能量的角色。
组成
燃料电池由燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原。如果在阳极(即外电路的负极,也可称燃料极)上连续供给气态燃料(氢气),而在阴极(即外电路的正极,也可称空气极)上连续供给氧气(或空气),就可以在电极上连续发生电化学反应,并产生电流。由此可见,燃料电池与常规电池不同,它的燃料和氧化剂不是储存在电池内,而是储存在电池外部的储罐中。当它工作(输出电流并做功)时,需要不间断地向电池内输人燃料和氧化剂并同时排出反应产物。因此,从工作方式上看,它类似于常规的汽油或柴油发电机。由于燃料电池工作时要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂,所以燃料电池使用的燃料和氧化剂均为流体(气体或液体)。最常用的燃料为纯氢、各种富含氢的气体(如重整气)和某些液体(如甲醇水溶液),常用的氧化剂为纯氧、净化空气等气体和某些液体(如过氧化氢和硝酸的水溶液等)。
燃料电池阳极的作用是为燃料和电解液提供公共界面,并对燃料的氧化产生催化作用,同时把反应中产生的电子传输到外电路或者先传输到集流板后再向外电路传输。阴极(氧电极)的作用是为氧和电解液提供公共界面,对氧的还原产生催化作用,从外电路向氧电极的反应部位传输电子。由于电极上发生的反应大多为多相界面反应,为提高反应速率,电极一般采用多孔材料并涂有电催化剂。
电解质的作用是输送燃料电极和氧电极在电极反应中所产生的离子,并能阻止电极间直接传递电子。
隔膜的作用是传导离子、阻止电子在电极间直接传递和分隔氧化剂与还原剂。因此隔膜必须是抗电解质腐蚀和绝缘的物质,并具有良好耐润湿性。
电池组
电动汽车电池组由多个电池串联叠置组成。一个典型的电池组大约有96个电池,充电到4.2V的锂离子电池而言,这样的电池组可产生超过400V的总电压。尽管汽车电源系统将电池组看作单个高压电池,每次都对整个电池组进行充电和放电,但电池控制系统必须独立考虑每个电池的情况。如果电池组中的一个电池容量稍微低于其他电池,那么经过多个充电/放电周期后,其充电状态将逐渐偏离其它电池。如果这个电池的充电状态没有周期性地与其它电池平衡,那么它最终将进入深度放电状态,从而导致损坏,并最终形成电池组故障。为防止这种情况发生,每个电池的电压都必须监视,以确定充电状态。此外,必须有一个装置让电池单独充电或放电,以平衡这些电池的充电状态。
电池组监视系统的一个重要考虑因素是通信接口。就pC板内的通信而言,常用的选项包括串行外设接口(SpI)总线、I2C总线,每种总线的通信开销都很低,适用于低干扰环境。另一个选项是控制器局域网(CAN)总线,这种总线在汽车应用中被广泛使用。CAN总线非常鲁棒,具有误差检测和故障容限特性,但是它的通信开销很大,材料成本也很高。尽管从电池系统到汽车主CAN总线的连接是值得要的,但在电池组内采用SpI或I2C通信是有优势的。
分类
电动汽车电池按电解液分为:
a.碱性电池。即电解液为碱性水溶液的电池;
b.酸性电池。即电解液为酸性水溶液的电池;
c.中性电池。即电解液为中性水溶液的电池;
d.有机电解质溶液电池。即电解液为有机电解质溶液的电池。
按活性物质的存在方式分为:
a.活性物质保存在电极上。可分为一次电池(非再生式,原电池)和二次电池(再生式,蓄电池);
b.活性物质连续供给电极。可分为非再生燃料电池和再生燃料电池。
按电池的某些特点分为:
a.高容量电池;
b.免维护电池;
c.密封电池;
d.燃结式电池;
e.防爆电池;
f.扣式电池、矩形电池、圆柱形电池等。
尽管由于化学电源品种繁多,用途广泛,外形差别大,使上述分类方法难以统一,但习惯上按其工作性质及存贮方式不同,一般分为四类:
一次电池,又称“原电池”,即放电后不能用充电的方法使它复原的电池。换言之,这种电池只能使用一次,放电后电池只能被遗弃了。这类电池不能再充电的原因,或是电池反应本身不可逆,或是条件限制使可逆反应很难进行。如:
锌锰干电池Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C)
锌汞电池Zn│KOH│HgO
银锌电池Zn│KOH│Ag2O
二次电池,又称“蓄电池”,即放电后又可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电,且可反复多次循环使用的一类电池。这类电池实际上是一个化学能量贮存装置,用直流电将电池充足,这时电能以化学能的形式贮存在电池中,放电时,化学能再转换为电能。如:
铅酸电池pb│H2SO4│pbO2
镍镉电池Cd│KOH│NiOOH
镍氢电池H2│KOH│NiOOH
锂离子电池LiCoO2│有机溶剂│6C
锌空气电池Zn│KOH│O2(空气)
贮备电池,又称“激活电池”,是正、负极活性物质和电解液不直接接触,使用前临时注入电解液或用其他方法使电池激活的一类电池。这类电池的正、负极活性物质的化学变质或自放电,因与电解液的隔离而基本上被排除,从而使电池能长时间贮存。如:
镁银电池Mg│MgCl2│AgCl
钙热电池Ca│LiCl-KCl│CaCrO4(Ni)
铅高氯酸电池pb│HclO4│pbO2
燃料电池,又称“连续电池”,即只要活性物质连续地注入电池,就能长期不断地进行放电的一类电池。它的特点是电池自身只是一个载体,可以把燃料电池看成一种需要电能时将反应物从外部送入电池的一种电池。如:
氢燃料电池H2│KOH│O2
肼空燃料电池N2H4│KOH│O2(空气)
故障
一、将电动汽车电池充满电后,按照下图把电池、电流表、电阻丝连接好。 1)用万用表测量每一块电池的电压,并将其数值记下,同时记下放电的时间,调整电阻丝使电流表指针指在5A上。
2)在放电过程中应保持电流表始终在5A上,并每隔20分钟测量一次电池电压,同时记下测量值,单只电池电压下降到10.5V时,放电时间不得低于84分钟。
二、电动汽车电池内部断路
有的电池内部断路,表现为电池有电压无电流,整车有电、电机不转,如更换一组新电池后,整车正常,则是电池的问题。
三、充电器绿灯不转换
充电时充电器绿灯不转换,空载时充电器绿灯亮,则一般情况是电池内部缺水或缺稀硫酸所致,将电池上盖打开后,旋下单向阀或安全阀,向电池内注入适量专用补充液(5ml~8ml),充电6-10小时即可转换。
四、电动汽车续行里程短
1)检测电池是否有问题,如无问题则检测下一项。
2)检测整车空载电流和运行电流是否过大,空载电流不应超过1.2安培,运行电流在载重500kg,时速40km/h,平坦水泥或柏油路面行驶时不应大于7.5安培,如出现上述情况则更换控制器或电机再次进行测试。
3)如以上都没有问题,则需要进行路试。
一:
蓄电池在存放时严禁处于亏电状态。亏电壮态是指电池使用后没有及时充电。在亏电状态存放电池,很容易出现硫酸盐化,硫酸铅结晶物附着在极板上,堵塞了电离子通道,造成充电不足,电池容量下降。亏电状态闲置时间越长,电池损坏越严重。因此电池闲置不用时,应每月补充电一次,这样能较好地保持电动汽车电池保养健康状态。
二:定期检验
在使用过程中,如果电动车的续行里程在短时间内突然下降很厉害,则很有可能是电池组中最少有一块电池出现断格、极板软化、极板活性物质脱落等短路现象。因此,应及时到专业电池修复机构进行检查、修复或配组。这样能相对延长电池组的寿命,最大程度地节省开支。
三:避免大电流放电
电动汽车在使用过程中,尽量避免瞬间大电流放电。大电流放电容易导致产生硫酸铅结晶,从而损害电池极板的物理性能。
四:掌握充电时间
在使用过程中,应根据实际情况准确把握充电时间,参考平时使用频率及行驶里程情况,也要注意电池厂家提供的容量大小说明,以及配套充电器的性能、充电电流的大小等参数把握充电频次。一般情况蓄电池都在夜间进行充电,平均充电时间在8小时左右。若是浅放电﹙充电后行驶里程很短﹚,电动汽车蓄电池很快就会充满,继续充电就会出现过充现象,导致电池失水、发热,降低电池寿命。所以,蓄电池以放电深度为60%~70%时充一次电最佳,实际使用时可折算成骑行里程,根据实际情况进行必要充电,避免伤害性充电。
五:防止曝晒
电动汽车严禁在阳光下曝晒。温度过高的环境会使蓄电池内部压力增加而使电池限压阀被迫自动开启,直接后果就是增加电池的失水量,而电池过度失水必然引发电池活性下降,加速极板软化,充电时壳体发热,壳体起鼓、变形等致命损伤。
六:避免充电时插头发热
充电器输出插头松动、接触面氧化等现象都会寺导致充电插头发热,发热时间过长会导致充电插头短路,直接损害充电器,带来不必要的损失。所以发现上述情况时,应及时清除氧化物或更换接插件。
关于电动汽车电池,电子元器件资料就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。