动力电池实验指导书

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1、动力电池技术及应用实验指导书车辆工程新能源教研室学院2016 年 5 月目录实验一动力蓄电池和纯电动车辆整车结构认识 1实验二纯电动汽车电池电量模拟检测 4实验三纯电动汽车电池及电机温度模拟检测 9实验一 动力蓄电池和纯电动车辆整车结构认识一、实验目的认识蓄电池的外部和内部结构和了解纯电动汽车整车结构布置二、实验方法及步骤1铅酸电池解体件的结构认识，要求能分辨出正、负极板和隔板，正、负极桩，并知道铅酸蓄电池的工作原理。如图 11 所示。加燃扎kr正扱摄图 11 铅酸蓄电池的结构组成2. 锂离子电池解体件的结构认识，要求能分辨出正、负极板和隔板，正负极桩，并知道锂离子蓄电池的工作原理。如图 12

2、 所示。丘极 负极 电解液 隔膜图 12 锂离子蓄电池的结构组成3. 电动汽车整车结构布置认识，要求能分辨出电动车的电源系统、底盘 系统、电气系统、车身及附件四部分。如图 1-3 所示。图 13 北汽纯电动汽车解剖图1）电源系统：蓄电池组、电机控制系统、点火开关、充电装置等。2）底盘系统：驱动力传动等机械系统、前后悬挂系统、前后刹车系统、转 向系统、驻车系统等。（3）电气系统：灯光组合开关、电喇叭开关、前照灯、小灯、刹车灯、倒车 灯、组合仪表等。（4）辅助系统：车架、座椅、档位开关、油门踏板、刹车踏板等。4. 电动汽车通电演示（1）插上电源线打开点火开关到ON档位置，此时仪表灯亮起。确保电量高

3、于 40%。（2）踩下刹车踏板仪表上的“刹车指示灯”亮起；将档位开关置于D”档位 置，组合仪表上的”前进指示灯“亮起；松开手刹，组合仪表上的”手刹指示 灯“熄灭；轻踩油门踏板，此时电动车将前进。将档位开关置于”R“档位置， 组合仪表上的”倒车指示灯“亮起，轻踩油门踏板，此时电动车将倒车。（3）观察仪表电量的显示，如果电量低于 20%时，就需要充电了。将专用的 充电线缆连接电池的充电接口和220V电源插座进行充电。观察组合仪表的电 量显示，一般要到 3-5 小时充满。（注意：充电时电动车必须处于停止状态）（4）使用完毕后，关闭点火开关，断开电源开关。三、实验报告要求1. 简述铅酸电池和锂离子电池

4、的工作原理。2. 画出实验用的电动汽车的结构布置图。四、思考题简述纯电动车不能启动可能发生的故障。实验二 纯电动汽车电池电量模拟检测一、实验目的1.结合纯电动汽车的实际操作，通过测量端子检测工作电池的电量、理论 结合实际地理解电动汽车的工作过程。2.通过演示的工作过程，检验学生的理解能力和动手能力。二、实验仪器设备1. 纯电动汽车整车控制器示教板图 2-1 纯电动汽车整车控制器示教板2. 万用表3. 能量流动示意图功能介绍能量流动示意图所表示的是，纯电动汽车能量传递路线。分为放电状态和 能量回收状态。（2）放电状态，红色指示灯亮如图 2-2 所示。图 2-2 能量流动放电状态2）能量回收状态，

5、绿色指示灯亮起如图2-3 所示。图 2-3 能量回收状态三、实验步骤1. 万用表功能使用 使用本试验台必须使用试验台自带的专用万用表来测量，用别的万用表测 量的数据与实际车辆会有偏差。本实验台为了满足教学过程中方便对纯电动汽车DC高压、AC高压以及DC 低压进行测量而设计的专用万用表。使用步骤如下：（1）DC高压测量时选用直流500V档位如下图（左）。（2）AC高压测量时选用交流500V档位如下图（中）。（3）DC低压测量时选用直流20V档位如下图（右）。万用農万用我12 33Qn33L图 2 2 专用万用表的使用2. 打开实验台后边的电源开关，同时打开面板上的电源开关，电源指示 灯亮起。多功

6、能显示屏进入开机状态。3按住刹车开关，旋转点火开关于 ST 档，仪表会显示 ready，3 秒后熄 灭，此刻档位显示应在 N 档位。4. 按住刹车开关，挂档，换入相应的档位仪表会显示相应的档位，相应的档位指示灯也亮起。5. 松开刹车开关，电机低速运行，逆时针旋转加速位置传感器6. 放电状态下电池电量模拟检测步骤（1）旋转电池电量到100%电机状态： 运转（ ） 不运转（ ）旋转加速位置传感器电机转速显示：变化（ ） 不变化（ ）万用表DC500V档位检测：高压电池端电压端： 电压：MCU电机控制器端电压端：电压：结论：2）踩制动开关充指示灯：亮起（ ） 不亮（ ）能量回收指示灯：亮起（ ） 不

7、亮（ ）3）旋转电池电量大于30%小于100%以下 旋转加速位置传感器电机转速显示：变化（ ） 不变化（ ）万用表DC500V档位检测：高压电池端电压端：电压：MCU电机控制器端电压端：电压：4）踩制动开关充指示灯：亮起（ ） 不亮（ ）能量回收指示灯：亮起（ ） 不亮（ ）5）旋转电池电压模拟旋钮当电压处于10% 旋转加速位置传感器电机转速显示：变化（ ） 不变化（ ）万用表DC500V档位检测：高压电池端电压端： 电压：MCU电机控制器端电压端：电压：6）踩制动开关充指示灯：亮起（ ） 不亮（ ）能量回收指示灯：亮起（ ） 不亮（ ）7）旋转电池电压模拟旋钮当电压小于10%电机状态：运转（

8、 ）不运转（）主继电器指示灯：亮（ ）不亮（）负极接触器指示灯：亮（ ）不亮（）正极接触器指示灯：亮（ ）不亮（）放电指示灯：亮（ ）不亮（）万用表DC500V档位检测：高压电池端电压端：电压：MCU电机控制器端电压端：电压:结论：四、实验报告要求1. 按照实验步骤写出各个步骤实验内容并在相应的位置写上结论2. 写出电动汽车正常行驶电池电量应该满足的条件。五、思考题电动汽车电动电量的影响因素有哪些？实验三 纯电动汽车电池及电机温度模拟检测一、实验目的1. 温度对电池寿命有较大的影响，比如冰点以下环境有可能使电池在电 子产品打开的瞬间烧毁，而过热的环境则会缩减电池的容量。因此，有必要对 纯电动汽

9、车电池温度进行准确的测量。2. 结合纯电动汽车的实际操作，通过测量端子检测工作电池的电量。二、实验仪器设备图 3-1 纯电动汽车整车控制器示教板三、实验步骤1. 打开实验台后边的电源开关，同时打开面板上的电源开关，电源指示灯亮 起。多功能显示屏进入开机状态。2. 按住刹车开关，旋转点火开关于ST档，仪表会显示ready, 3秒后熄灭， 此刻档位显示应在N档位。3. 按住刹车开关，挂档，换入相应的档位仪表会显示相应的档位，相应的档 位指示灯也亮起。4. 松开刹车开关，电机低速运行，逆时针旋转加速位置传感器。5. 电池温度模拟检测 (1)旋转电池电压模拟旋钮至电池电量到100%(2) 旋转电池温度

10、旋钮，当电池温度V5C时打开点火开关 加热接触器指示灯：亮( ) 不亮( )PCT加热指示灯：亮() 不亮()PCT：热敏电阻，是Positive Temperature Coefficient的缩写，意思是正 的温度系数， 泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。结论：3)旋转电池温度旋钮，当5CW电池温度V55 C时打开点火开关加热接触器指示灯：亮( )不亮( )PCT加热指示灯：亮()不亮()主继电器指示灯：亮( )不亮( )负极接触器指示灯：亮( )不亮( )正极接触器指示灯：亮( )不亮( )(4)挂入D档电机状态：运转()不运转( )旋转加速位置传感器电机转速显示：变化( )不变化

11、( )(5)旋转电池温度旋钮，当电池温度55C时打开点火开关电机状态：运转()不运转( )加热接触器指示灯：亮( )不亮( )PCT加热指示灯：亮()不亮( )主继电器指示灯：亮( )不亮( )负极接触器指示灯：亮( )不亮( )正极接触器指示灯：亮() 不亮( )结论：6. 电机温度模拟检测 试验台正常运行旋转电机温度模拟(1) 旋转电机温度模拟，当45CW温度V50 C时： 低速风扇继电器指示灯：亮起( ) 不亮() 低速风扇及冷凝器风扇指示灯：亮起( ) 不亮()(2) 旋转电机温度模拟，当温度50 C时： 高速风扇继电器指示灯：亮起( )不亮( ) 高速风扇指示灯： 亮起( ) 不亮()(3) 旋转电机温度模拟，当120CW温度V140 C时电机状态：运转( ) 不运转( )旋转加速位置传感器电机转速显示：变化( ) 不变化( )(4) 旋转电机温度模拟，当温度140 C时电机状态：运转() 不运转( )结论：当控制器监测到驱动电机温度传感器显示：120CW温度V140 C时, 降功率运行；温度140 C时，降功率至0，即停机。四、实验报告要求1.按照实验步骤写出各个步骤实验内容并在相应的位置写上结论。2. 电动汽车正常工作是的电动温度范围是多少？五、思考题电池组热管理系统有什么主要功能？