摘要：純電動汽車是由鋰電池輸出電能，采用電動機驅(qū)動，具有零排放、結(jié)構(gòu)簡單等特點，是汽車今后發(fā)展的一個方向。本文主要介紹了比亞迪e5的動力電池組和其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理。

    隨著機動車數(shù)量大幅增加，帶來了能源緊張及空氣污染等嚴重問題。純電動汽車能實現(xiàn)行駛過程的零排放和低能耗，因此汽車的電動化已成為汽車工業(yè)發(fā)展的一個方向。本文以比亞迪e5車型為例，介紹純電動汽車動力電池組及其控制技術(shù)。

    1 動力鋰電池種類及優(yōu)缺點
    鋰電池的比容量及使用壽命等指標要好于鉛酸蓄電池和鎳氫電池，可有效降低動力電池組的質(zhì)量，在純電動汽車上得到廣泛使用。鋰電池發(fā)展經(jīng)歷了由鉆酸鋰和錳酸鋰階段，直到現(xiàn)在常用的磷酸鐵鋰和三元聚合物鋰電池，安全性和穩(wěn)定性得到大幅提高。如表1所示為各類鋰電池性能比較表。

    特斯拉電動汽車主要使用的是三元聚合物鋰電池，是使用鋰鎳鉆錳三元正極材料的鋰電池。與磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池的比能量要高很多，但其熱穩(wěn)定性、安全性較磷酸鐵鋰電池差，對電池管理系統(tǒng)要求較高。
    比亞迪e5純電動汽車，采用磷酸鐵鋰電池供電。磷酸鐵鋰電池的正極材料是磷酸鐵鋰，負極是石墨，隔膜由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）材料構(gòu)成，形成PP/PE/PP三層隔膜，其間充滿六氟磷酸鋰有機電解溶液（電解液對人具有腐蝕性并且可燃）。磷酸鐵鋰電池主要優(yōu)點在于循環(huán)使用壽命相對較長、發(fā)熱量低、熱穩(wěn)定性好、成本較低及安全性好。

    2 比亞迪e5動力電池結(jié)構(gòu)簡介
    比亞迪e5動力電池由13個電池模組串聯(lián)而成，每個模組內(nèi)部有單體電池，每個單體電池的標稱電壓是3.2 V，電池總電壓可以達到633.6 V，容量為75 Ah。動力電池供電，續(xù)航里程可達250～300 km，0～100 km/h加速小于14s，最高車速可以達到130 km/h。
    動力電池組高壓正負極，分別由13號電池模組的正極和1號電池模組的負極引出。內(nèi)部還有4個接觸器（正極接觸器、負極接觸器以及2個分壓接觸器）、2個熔絲以及動力電池信息采集器BIC等。電池信息采集器主要功能是電池溫度采樣、電壓采樣、電池均衡和采樣線異常檢測等。動力電池采樣線的主要功能是連接電池管理控制器和電池信息采集器，實現(xiàn)二者之間的通訊及信息交換。

    3 高壓電控總成
    比亞迪e5高壓電控總成主要由電機控制器、高壓配電箱、高壓直流電轉(zhuǎn)化低壓直流電的DC-DC、車載充電機和漏電傳感器組成。高壓電控總成外部組成部分為：交流、直流充電輸入高壓線；到永磁同步電動機的三相交流輸出高壓線；電動空調(diào)高壓線；動力電池包高壓直流輸入；64PIN和33PIN低壓接插件；冷卻水管進出口等（圖1）。內(nèi)部組成部分為：銅排連接片；接觸器；漏電傳感器；預充電阻等閉。接觸器主要組成部分為：直流充電接觸器；交流充電接觸器；預充接觸器；主接觸器。均由動力電池管理器控制，進行有效和安全地充放電。

    其主要功能為：控制高壓交流與直流電雙向逆變，驅(qū)動永磁電機運轉(zhuǎn)（VTOG）；由動力電池管理器控制，實現(xiàn)充、放電功能（車載充電器）；買現(xiàn)高壓直流電轉(zhuǎn)化低壓直流電（UG-DC），為整車低壓電器系統(tǒng)蓄電池提供13V充電電壓；實現(xiàn)整車高壓回路配電功能以及高壓漏電檢測功能（高壓配電箱和漏電傳感器控制單元）；直流充電升壓功能；CAN通信、故障處理紀錄、在線CAN燒寫以及自檢等功能。

[1] [2]  下一頁