BYD比亚迪唐培训资料-动力电池介绍
新能源汽车概论-电动汽车用动力电池培训资料(doc 36页)
新能源汽车概论-电动汽车用动力电池培训资料(doc 36页)第3章电动汽车用动力电池课题：3.1 概述教学目的：了解电池的类型熟悉电池的性能指标了解电动汽车对动力蓄电池的要求教学重点：电池的类型、电池的性能指标教学难点：电池的类型、电池的性能指标类型：新授课教学方法：讲练结合课时：2引入：动力电池系统是纯电动汽车能量的唯一来源，混合动力汽车、燃料电池汽车的主要能量来源。
因此，在电动汽车能源装置布置形式上可以分为两类。
引入案例P84一、电池的类型电池分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。
1．化学电池电池种类不同，其性能指标也有差异。
1．电压（1）电压分为端电压、开路电压、额定电压、充电终止电压和放电终止电压等。
①电池的端电压是指电池正极与负极之间的电位差；②开路电压是指电池在没有负载情况下的端电压；③额定电压是电池在标准规定条件下工作时应达到的电压；蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压；放电终止电压是指电池放电时允许的最低电压。
2．容量（1）电池在一定的放电条件下所能放出的电量称为电池的容量。
常用单位为安培小时，它等于放电电流与放电时间的乘积。
（2）电池的容量可以分为理论容量、实际容量、标称容量和额定容量等。
①理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得到的最高理论值。
②实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量，它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为Ah，其值小于理论容量。
③标称容量是用来鉴别电池的近似安时值。
④额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的标准，保证电流在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。
3．内阻（1）定义;电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力。
（2）特性：充电电池的内阻很小，需要用专门的仪器才可以测量到比较准确的结果。
一般所知的电池内阻是充电态内阻，即指电池充满电时的内阻（与之对应的是放电态内阻，指电池充分放电后的内阻。
动力电池基础知识
System Hardware
Electronics Hardware • Over-Voltage protection • Over-Temperature • Cell balancing circuitry Electrical Hardware • Fusing for over-current • Contactors Mechanical Hardware • Optimum thermal
超级电容器和电解电容器的主要结构
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一、动力电池基础知识
（2）超级电容器特性优点
超级电容器作为一种新型储能器件，兼具电池和传统电容器的优点，具体 如下：
• 可储存巨大的能量，容量达几法拉级甚至数千法拉；其存储的能量E=1/2CU2（
C：器件的电容量；U：器件的端电压）。 • 环境友好，无需采用污染性物质为原料； • 免维护，长时间放置不失效，即使几年不用仍可保留原有的性能指标。 • 超级电容器充放电速度快（根据容量的不同为几秒~几分钟），可以在瞬间释
• 使用寿命长 正常使用条件下，可循环使用1500个充放电周期，容量在80%以上。 • 比能量大 高能量密度，使电池重量轻、体积小，更易用于小型用电设备。 • 使用安全可靠 没有游离的金属锂，电池使用更安全。 • 工作电压高 工作电压高达3.7V，大约是镍镉或镍氢电池的3倍，可减小电池的使用
数量。 • 电化学特性稳定 • 自放电小 • 无记忆效应 • 无污染
• 隔膜 材质：单层PE（聚乙烯）或者三层复合PP（聚丙烯） +PE+PP 厚度：单层一般为0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm
电池基础知识BYD培训教材
BYD储能电池应用案例
比亚迪储能电站
BYD储能电站采用了先进的铁锂电池 技术，具有高能量密度、长寿命、低 成本等优点，能够有效地解决能源浪 费和电力短缺问题。
比亚迪储能集装箱
BYD储能集装箱是一种可移动的储能 解决方案，适用于各种场景，如数据 中心、医院、学校等，能够提供稳定 的电力供应和能源管理服务。
https://
负极材料
负极材料
负责储存和释放电池的负电荷， 常用的负极材料包括石墨、钛酸
锂等。
作用
在电池充放电过程中，负极材料储 存和释放负电荷，对电池的能量密 度、循环寿命和安全性具有重要影 响。
发展趋势
寻找高能量密度、高循环寿命和安 全性的负极材料是当前的研究重点， 如硅基负极材料、钛酸锂负极材料 等。
电解液
电池回收处理方法
01
02
03
04
分类收集
根据电池类型和容量进行分类 收集，以便于后续处理。
物理破碎
将废旧电池进行破碎，分离出 电极材料、电解液和其他成分
。
化学处理
对破碎后的电极材料进行化学 处理，提取有价值的金属元素
。
无害化处理
对处理过程中产生的废气、废 水和残渣进行无害化处理，确
保符合环保要求。
BYD铅酸电池
总结词
稳定、可靠、成本低
详细描述
BYD铅酸电池是一种传统的电池产品，具有 较高的稳定性和可靠性。它广泛应用于启动 电源、备用电源和储能领域。虽然能量密度 较低，但是价格相对较低，维护简单方便。 BYD铅酸电池在市场上占据一定的份额，受
到客户的认可。
BYD燃料电池
总结词
清洁、高效、可持续
内阻
总结词
唐 dmi 电池 标准
唐dmi 电池标准比亚迪唐DMi电池标准：实现高效储能与长寿命的关键引言比亚迪唐DMi是一款引领新能源汽车潮流的混合动力SUV，其先进的电池技术是实现高效储能和长寿命的核心。
本文将深入探讨比亚迪唐DMi电池的标准，包括电池类型、技术特点、性能评估、充电设施与安全保障、正确充电方法与周期、有效保养方案与日常护理，以及实际案例分析。
通过了解这些标准，我们将更好地理解这款新能源汽车是如何实现高效储能和长寿命的。
一、电池技术概述比亚迪唐DMi采用了先进的磷酸铁锂（LiFePO4）电池，这是一种具有高安全性和长寿命的电池类型。
磷酸铁锂具有高能量密度、优秀的充放电性能和良好的温度适应性，广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。
二、电池性能评估为了确保比亚迪唐DMi电池的性能达到预期效果，需要进行全面的性能评估。
评估指标主要包括电压、容量、充放功率等。
通过测试这些指标，可以了解电池的实际表现，从而为后续的充电设施选择和安全保障提供依据。
三、充电设施与安全保障在使用过程中，选择合适的充电设施并确保安全问题是至关重要的。
为了确保充电安全，用户应遵循以下规范：首先，使用符合标准的充电设备，避免使用劣质充电器；其次，注意充电时的电缆保护，避免电缆过度弯曲或受到外力挤压；最后，确保充电时周围没有明火或可燃物品，以防止火灾事故。
四、正确充电方法与周期为了确保电池的长寿命和高效储能，需要定期正确地为比亚迪唐DMi 汽车充电。
用户应遵循以下操作步骤和注意事项：首先，使用配套的充电器进行充电，避免使用不适配的充电器；其次，注意充电时的温度和湿度控制，避免高温和高湿环境影响充电效果；最后，推荐采用浅充浅放的模式进行充电，即电池电量在20%-80%之间时进行充电，以延长电池寿命。
五、有效保养方案与日常护理为了确保比亚迪唐DMi电池的正常运行和长寿命，需要制定一套有效的保养方案。
首先，定期检查电池的电压、容量和外观是否正常；其次，定期清洁电池表面，保持电池外观整洁；最后，如发现电池存在异常情况，应及时处理并联系专业人员进行维修。
培训课件(动力电池)
（2）比功率大
为了能使电动汽车在加速行驶、爬坡能力和负载行驶等方面能与燃油汽车相竞争，就要求电池具有 高的比功率；
（3）充放电效率高
电池中能量的循环必须经过充电—放电—充电的循环，高的充放电效率对保证整车效率具有至关 重要的作用；
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教师企业实践-新能源汽车（吉林国培班）
2.铅酸蓄电池的结构
铅酸蓄电池由正负极板、隔板、电解液、溢气阀、外壳等部分组成。
– 外壳：一般是塑料外壳如ABS，PP等，也 有外部再加钢壳的
– 正极：主要是红棕色氧化铅(PbO2) – 负极：主要是海绵状的金属铅(Pb) – 端子：铅或铜质，铜端子更常见 – 隔膜：AGM或胶体，吸附硫酸水溶液 – 安全阀：内部气体溢出通道，一般加防爆
（4）相对稳定性好
电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定，使其在动力系统使用 条件下能达到足够的充放电循环次数；
（5）使用成本低
除了降低电池的初始购买成本外，还要提高电池的使用寿命以延长其更换周期；
（6）安全性好
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一种圆柱形锂离子电池的结构示意图
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锂离子电池主要组分常见材料
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(整理)动力电池自学资料
动力电池自学资料剖面图：实物图：电池组成：任何电池都由四个部分组成，即由电极、电解质、隔离物及外壳组成。
电池组：每一块电池被连接起来，配合着电池自身的电压控制系统、冷却系统和充放电系统，被集中结合在电池盒里，这个电池工作系统被称为电池组。
一次电池一次电池，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。
二次电池二次电池，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。
动力电池就属于二次电池。
功率：p 单位：瓦w电压：u 单位：伏 v电流：I 单位：安 A电功：W 单位：焦 j时间：t 单位：小时h热量：Q 单位：焦 j电阻：R 单位：欧Ω电压(V) = 电流(I) x 电阻(R)电荷量(Q) = 电流(I) x 时间(T)功率(P) = V x I =能量(W) = P x T = Q x V电流强度：单位时间内通过导体某一截面，电荷量的代数和，常用字母“A”表示。
电压：水要有水位差才能流动，同样的，要使电荷作有规则的移动，必须在电路两端有一个电势差，这个电势差叫电压。
常用字母“V”表示。
电流：在电场力的作用下，自由电子或离子所发生的有规则地运动称为电流。
电阻：电子在物体内移动所遇到的阻力叫电阻。
电阻单位是欧姆，常用字母“Ω”表示。
短路：电流不经负载而由电源一端直接回到另一端，导致电路中电流猛烈加大，这就叫短路。
断路：电路中电流不通叫断路。
动力电池的评价条件在电动汽车上,电池系统是一项关键核心的部件.特别是在纯电动汽车上,蓄电池作为唯一的动力源尤为重要.处于实际运行的需要,电动汽车对电池的性能提出了一定的要求, 主要包括:(1)能量密度高,以提高运行效率和续航里程(2)输出功率密度高,以满足驾驶性的要求(3)工作温度范围宽广,以满足夏季高温和冬季低温的运行需要(-40℃~+50℃)(4)循环寿命长，保证电池的使用年限和行驶总里程；(5)无记忆效应，以满足车辆在使用的时候常处于非完全放电状态下的充电需要(6)自放电率小，满足车辆较长时间的搁置需求。
电池基础知识(BYD培训教材) 第一部分PPT课件
电极 电极材料 电极反应 反应类型 得失电子的粒子 电子流动方向
负极 正极
锌片 铜片
Zn－2e－==Zn2+ 氧化反应 2H++2e－==H2↑ 还原反应
Zn原子 H+离子
Zn片→Cu片
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组成原电池的条件
有两种活动性不同的金属（或一种是非 金属导体）作电极
电极材料均插入电解质溶液中 两极相连形成闭合电路
电化学 －－－－－→
化学热力学 结构化学 量子化学 化学动力学 光化学 溶液、胶体和表面化学
电池 电解池
5
电化学名词1
电化学→研究电现象与化学现象之间内 在联系的学科
电化学系统→电极＋电解质
6
电化学名词2
电极学→电极的平衡性质和通电后的极 化性质，即电极和电解质界面 上的电化学行为
电解质学→电解质的导电性质、离子的 传输性质、参与反应离子的 平衡性质
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正负极与阴阳极
阴极：发生还原反应的电极，得电子 阳极：发生氧化反应的电极，失电子 正极：电势较高的电极 负极：电势较低的电极 电池：正极→阴极 负极→阳极 电解池：正极→阳极 负极→阴极
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电流与离子的流向
当电池中有电流通过时，电解质中的离 子在电场的作用下作定向移动
阴离子总是移向阳极 阳离子总是移向阴极 整个电流在溶液中的传导是由阴、阳离
电池基础知识
1
整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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2
内容安排
电化学常识
电化学应用 电池的基础
纯电动汽车学习入门(二十)——12V磷酸铁锂电池
52-CHINA ·October栏目编辑：高中伟 ******************新能源汽车文/北京 李玉茂——12V磷酸铁锂电池李玉茂 (本刊编委会委员、特约编辑)中国汽车工程学会认证资深工程师、中国汽车工程学会汽车应用与服务分会特聘专家，从事汽车维修工作40余年，在大众车系电控系统故障诊断领域经验丰富。
现任北京市工业技师学院汽车技术应用系顾问，清华大学、北京理工大学师资培训基地汽车专业专家。
(接2023年第7期)纯电动汽车装备高压动力电池和低压蓄电池，前者供给驱动电机、压缩机和加热器电源，后者供给12V常规电器和电子控制系统电源。
比亚迪汽车公司将之前使用的12V免维护铅酸蓄电池，改换成磷酸铁锂电池(图1)，俗称铁电池。
铁电池单体标称电压为3.2V，采用4P1S(4串1并)连接，电池标称电压为3.2×4=12.8V。
图1 磷酸铁锂电池一、铁电池的优点1.磷酸铁锂电池实现无铅化，铅是剧毒重金属。
铁电池的组成元素为磷、氧、铁、锂，不存在重金属污染的可能。
2.与铅酸蓄电池相比，铁电池使用寿命长。
铅酸蓄电池充放电循环次数为350次左右，而铁电池充放电循环次数为2 000次左右，这为用户省去了更换蓄电池的烦恼，并且可以节省车辆维护成本。
3.铁电池具有先进的技术。
铁电池具备管理系统，可实时监控蓄电池状态，通过充放电效率的改变来使电池维持正常工作状态，既保障电池安全，又能在低温时增强电极的平衡。
当铁电池亏电后，DC/DC转换系统为其充电并同时供给常规电器电源。
铁电池在电量不足时会主动进入休眠状态，以保持最低电量。
二、铁电池的安装位置铁电池是磷酸铁锂电池+电池管理系统(铁电池BMS)的简称，铁电池安装在前舱左侧大支架上面(图2)。
三、铁电池的功能1.当铁电池未进入过放保护状态，或超低功耗功能运行时，均向电气设备供电。
2.当DC/DC电量输出不足或出现故障时，铁电池单独向电气设备供电。
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3、性能更加完善，增加下位机采集器后，能够更加精确的控制电池的电压，通过均充均放保证单体
的一致性，提高电池性能； 4、整车更加安全，在电池内部增加继电器和保险，不仅保证了电池包本身的安全，同时也为整车提 供了安全保障； 5、电压采样线和温度采样线走线比较方便，固定比较容易； 6、分布式电池管理器的防水等级更高（IP67），而且安装的位置比较高，更加可靠； 7、安全性更好，集中式的电压采样线从电池包直接引出到电池管理器，线束破损或者接插件进水则
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二、车型电池对比
1、F3DM动力电池包介绍
电压采样线
温度采样线
电池模组
电池托盘
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
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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。
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A.7、在不同SOC下的静态电压特性
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B 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。
12cell 8cell 12cell
10cell 4cell
4cell 12cell
4cell
12cell 10cell
8cell
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e6 电池管理系统 采用集中式电池管理器系统（Battery Management System,简称BMS）是电动汽车电池系统
的参数测试及控制装置，具有安全预警（温度、电压、漏电、碰撞）与控制、剩余电量估算与
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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
7.2度
4.5度
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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。
比亚迪动力电池介绍
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动力电池特性
车型电池对比 保养维护介绍 维修检测方法
3 4
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一、动力电池特性
动力电池包的作用
储存电能
释放电能 充电
放电
电能
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磷酸铁锂电池
三元锂电池
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镍氢电池
BYD电池与其他品牌汽车电池情况
车型 正极材料 电池供应商
特斯拉 三元锂电池 松下
普锐斯 镍氢电池 松下
负极母线
正极母线
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1.1 电池包电缆的链接情况：
动力电机控制器
PBMS(电压采样）
PBMS(温度采样）
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F3DM动力电池维修开关安装位置
后备箱侧
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1.2 F3DM动力电池的漏电检测
工具：1、万用表（能精确到小数点后4位）
检测步骤一：
2、100KΩ电阻
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检测步骤二：
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分布式电池管理器安装位置
电池包采样端子
电池包采样线
低压电路接插件 通讯接插件
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分布式通讯接插件
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2.2、e6A/B/J动力电池包采样端子定义
A型布局：
B型布局
E：CAN屏蔽地
D：CAN-L
C：CAN-H
B：X - V12-
A：X - V12+
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2.3 动力电池包体采样端子阻值：
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)。
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4、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
5、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！
电阻值
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2、e6A/B/J动力电池包介绍
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2.1、e6A/B/J分布式管理器动力电池包介绍
参数：每个单体3.3V、共93个单体、电池包标称电306.9V、容量200Ah/一次充电61度左右
维修开关 采样端子 负极母线
正极母线
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D1～4是12节，A1、A2都是4节，C1是8节，C2是7节，B1是9节，B2是10节，E是3节，
容易产生安全隐患，还容易使电池管理器短路而烧毁。
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3、秦动力电池包介绍
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3.1 14款电池包（152节 12节单体+1个接触器
501.6V
26Ah） 14节单体
6
7
8
9
10
5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
3
2
1
16节单体+1个接触器
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18节单体
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北汽EV200 三元锂电池 韩国SK
e6先行者 磷酸铁锂 BYD
电池容量（k Wh)
85
1.4
30.4
82
续航里程
426
4
245
400
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磷酸铁锂电池与其他材料电池相比的优劣势
电池类型 电池特性
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BYD铁电池结构及构成：
+
外部结构
二维码
防爆阀
加液口
-
+
加液口
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内部结构
绝缘板
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电解液
+
负极 正极
离子交换膜
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BYD铁电池充放电原理：
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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。
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A.5、电池储存衰减特性
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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。
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高温、漏电保护
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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
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挤压
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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！
目前SOC的主流计算方法
序号 1 2 SOC计算方法 放电实验法 安时计量法 优点 准确、可靠 计算较为简单 缺点 须中断，时间长 相对误差较大
3
4 5 6 7
开路电压法
线性模型法 内阻法 卡尔曼滤波法 神经网络法
在数值上接近电池电动势
模型简单 与SOC关系密切 适合非线性模型 精度比较高
需要长时间静置
指示、充放电能量管理与过程控制、信息处理与通讯等主要功能。
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集中式管理器安装位置图
电压采样线
低压接插件
温度采样线
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采用集中式电池管理器电池包单节电池电压的测量
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分布式电池管理器比集中式电池管理器的优势：
1、结构更加优化、智能，原来电压、温度采样线现在已经被替代； 2、布置更加合理，上位机的体积减小，有利于整车空间的充分利用，便于布置；
不够准确 测量困难 需准确的模型算法 需大量训练方法和数据
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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）。