Diskusi babagan proyek desain sakabèhé baterei

一, Fitur desain sakabèhé modul

Modul baterei bisa dimangerteni minangka produk penengah antarane sel baterei lan paket baterei sing dibentuk kanthi kombinasi sel baterei lithium-ion kanthi seri lan podo karo, lan piranti ngawasi lan manajemen voltase lan suhu saka baterei siji. Struktur kasebut kudu ndhukung, ndandani lan nglindhungi sel, lan syarat desain kudu nyukupi syarat kekuatan mekanik, kinerja listrik, kinerja boros panas lan kemampuan nangani kesalahan.Apa bisa ndandani posisi sel kanthi lengkap lan nglindhungi saka deformasi sing ngrusak kinerja, kepiye nyukupi syarat kinerja mbeta saiki, kepiye ngontrol suhu sel, apa mateni nalika nemoni kelainan serius, supaya panyebaran runaway termal, lan sapiturute, bakal dadi kritéria kanggo ngadili manfaat modul baterei.
 

Gambar 1: Paket baterei daya cangkang keras persegi

 

Gambar 2: Paket baterei soft pack kothak

Gambar 3: Paket baterei silinder

二, syarat kinerja listrik

● Persyaratan konsistensi klompok sel:

Amarga watesan proses produksi, ora bisa entuk konsistensi lengkap paramèter saben sel. Ing proses panggunaan seri, sel kanthi resistensi internal sing gedhe dibuwang, lan pisanan diisi daya, panggunaan jangka panjang, bedane kapasitas lan voltase saben sel seri dadi luwih jelas. Ana wolung syarat konsistensi sing kudu dianggep nalika milih sel kanggo modul.
1. Kapasitas konsisten
2. Tegangan konsisten
3. Konsisten rasio saiki pancet
4. daya konsisten
5. Resistance internal sing konsisten
6. Tingkat self-discharge sing konsisten
7. Batch produksi sing konsisten
8. platform discharge konsisten

● syarat desain voltase kurang:

Modul kasebut dumadi saka sawetara sel baterei kanthi seri lan paralel, kalebu rong bagean garis voltase rendah lan voltase dhuwur. Baris voltase kurang nindakake tugas kanggo ngumpulake sinyal voltase lan suhu sel siji lan dilengkapi sirkuit keseimbangan sing cocog. Sawetara manufaktur bakal ngrancang papan PCB kanthi sekring kanggo nglindhungi baterei siji-sijine, lan kombinasi papan PCB lan proteksi sekring uga digunakake, yen ana titik kegagalan tartamtu, sekring bisa digunakake, baterei sing rusak dicopot, baterei liyane. bisa normal, lan safety dhuwur.

Gambar 4:  Diagram struktur modul cangkang keras persegi

● syarat desain High Voltage:

Nalika jumlah sel tekan tingkat tartamtu lan ngluwihi voltase aman saka 60V, sirkuit voltase dhuwur kawangun. Sambungan voltase dhuwur kudu nyukupi rong syarat: pisanan, distribusi konduktor lan resistensi kontak antarane sel kudu seragam, yen ora, deteksi voltase sel siji bakal diganggu. Kapindho, resistensi kudu cukup cilik supaya ora mbuwang energi listrik ing jalur transmisi. Pengasingan listrik ing antarane garis voltase dhuwur lan kurang uga kudu dianggep kanggo njamin safety voltase dhuwur.

三, Persyaratan desain kanggo struktur mekanik

Struktur mekanik modul kasebut kudu nyukupi syarat desain standar nasional, anti-getaran, anti-kelelahan. Ora ana welding virtual antarane welding saka inti baterei, lan cilik saka over-welding, sealing saka Pack baterei apik. Dimangerteni manawa efisiensi komposisi modul lan paket baterei ing industri kaya ing ngisor iki

	Efisiensi klompok	Efisiensi paket baterei
Sel silindris	87%	65%
sel kothak	89%	68%
Sel alus	85%	65%

Statistik efisiensi saka macem-macem klompok baterei lan paket baterei
Ngapikake pemanfaatan ruang minangka cara sing penting kanggo ngoptimalake modul, perusahaan PACK baterei bisa nambah modul lan desain sistem manajemen termal, nyuda jarak sel, supaya bisa nambah panggunaan ruang ing kothak baterei. Solusi liyane yaiku nggunakake bahan anyar. Contone, bus ing sistem baterei daya (bus ing sirkuit podo, umume digawe saka piring tembaga) diganti dening tembaga karo aluminium, lan fasteners modul diganti dening bahan sheet metal karo dhuwur-kekuatan baja lan aluminium, kang. uga bisa nyuda bobot saka baterei daya.

四, modul desain termal

Ing saiki, manajemen termal sistem baterei daya bisa utamané dipérang dadi papat kategori, cooling alam, cooling online, cooling Cairan, lan cooling langsung. Antarane wong-wong mau, cooling alam minangka cara manajemen termal pasif, nalika cooling online, cooling Cairan, lan cooling langsung aktif, lan prabédan utama antarane telu iku beda ing medium transfer panas.

● cooling alam

Pendinginan alami ora ana piranti tambahan kanggo transfer panas.

● Pendingin hawa

Pendinginan udara nggunakake hawa minangka media transfer panas. Dipérang dadi cooling online pasif lan cooling online aktif, cooling online pasif nuduhake nggunakake langsung saka cooling transfer panas online external. Pendinginan udara aktif bisa dianggep panas utawa adhem hawa njaba supaya bisa ngilangi utawa anget baterei.

● Cairan cooling

Pendinginan Cairan nggunakake antibeku (kayata etilena glikol) minangka media transfer panas. Ing skema kasebut, umume akeh sirkuit ijol-ijolan panas sing beda, kayata VOLT karo sirkuit radiator, sirkuit AC, sirkuit PTC, sistem manajemen baterei miturut strategi manajemen termal kanggo imbuhan respon lan ngoper. TESLA Model S duwe sirkuit seri kanthi pendinginan motor. Nalika baterei kudu digawe panas ing suhu kurang, sirkuit cooling motor ing seri karo sirkuit cooling baterei, lan motor bisa panas baterei. Nalika baterei daya ing suhu dhuwur, sirkuit cooling motor lan sirkuit cooling baterei bakal diatur ing podo karo, lan loro sistem cooling bakal dissipate panas independen.

● Langsung-pendhem

Pendinginan langsung kanthi nggunakake refrigerant (materi owah-owahan fase) minangka medium transfer panas, refrigerant bisa nyerep akeh panas ing proses owah-owahan fase cair, dibandhingake karo efisiensi transfer panas refrigerant bisa tambah luwih saka kaping telu, luwih cepet njupuk adoh. panas ing sistem baterei. Pendinginan langsung digunakake ing BMW i3.
Solusi manajemen termal sistem baterei kudu nimbang konsistensi kabeh suhu baterei saliyane efisiensi pendinginan. PACK nduweni atusan utawa ewu sel, lan sensor suhu ora bisa ndeteksi saben sel. Contone, ana atusan baterei ing modul Tesla Model S, lan mung rong titik deteksi suhu sing disusun. Mulane, baterei kudu konsisten sabisa liwat desain manajemen termal. Lan konsistensi suhu sing luwih apik yaiku premis daya baterei sing konsisten, urip, SOC lan paramèter kinerja liyane.

Saiki, metode pendinginan utama ing pasar wis diganti dadi kombinasi pendinginan cair lan pendinginan bahan ganti fase. Cooling materi owah-owahan phase bisa digunakake bebarengan karo cooling Cairan, utawa piyambak ing kahanan lingkungan kurang atos. Kajaba iku, ana proses sing isih akeh digunakake ing China, lan proses adhesive konduktivitas termal ditrapake ing ngisor modul baterei. Konduktivitas termal lem termal luwih dhuwur tinimbang hawa. Panas sing dipancarake dening sel baterei ditransfer dening adhesive konduktif termal menyang omah modul, lan banjur dibubarake menyang lingkungan.

Ringkesan:

Ing mangsa ngarep, pabrik-pabrik OEM lan baterei utama bakal nindakake kompetisi sing sengit ing desain lan produksi modul babagan perbaikan kinerja lan nyuda biaya. Kinerja kudu nyukupi syarat kekuatan mekanik, kinerja listrik, kinerja boros panas lan telung aspek liyane kanggo nambah daya saing inti produk. Ing babagan biaya, riset jero babagan standarisasi sel cerdas ditindakake kanggo nggawe dhasar kanggo ekspansi kapasitas produksi luwih lanjut, lan keluwesan kendaraan bisa digayuh liwat kombinasi macem-macem jinis sel standar, lan pungkasane nyuda signifikan. ing biaya produksi.