Bateriaren diseinu-proiektu orokorrari buruzko eztabaida

一、Moduluaren diseinuaren ezaugarri orokorrak

Bateriaren modulua bateria-zelularen eta bateria-multzoaren arteko tarteko produktu gisa uler daiteke litio-ioizko bateria-zelula seriean eta paraleloan eta bateria bakarrean tentsioa eta tenperatura kontrolatzeko eta kudeatzeko gailua konbinatuz. Bere egiturak zelula babestu, konpondu eta babestu behar du, eta diseinu-eskakizunek erresistentzia mekanikoa, errendimendu elektrikoa, beroa xahutzeko errendimendua eta akatsak kudeatzeko gaitasuna bete behar dituzte.Zelulen posizioa guztiz konpondu dezakeen ala ez eta errendimendua kaltetzen duen deformaziotik babestu dezakeen, nola bete unean uneko errendimenduaren eskakizunak, nola bete zelularen tenperaturaren kontrola, nola itzali anomalia larriak aurkitzen dituzunean, ala ez. ihes termikoaren hedapena eta abar saihestea izango dira bateria-moduluaren merituak epaitzeko irizpideak.
 

1. irudia: karratua oskol gogorren bateria paketea

 

2. Irudia: Karratu biguneko pack bateria

3. irudia: bateria zilindrikoa

二、Errendimendu elektrikoaren baldintzak

● Zelula-taldeen koherentzia-eskakizunak:

Ekoizpen prozesuaren muga dela eta, ezinezkoa da zelula bakoitzaren parametroen koherentzia osoa lortzea. Serie erabiltzeko prozesuan, barne-erresistentzia handia duen zelula lehenik deskargatzen da, eta guztiz kargatuta, epe luzerako erabileran, serieko zelula bakoitzaren edukiera eta tentsio aldea gero eta nabarmenagoa da. Moduluetarako gelaxkak hautatzerakoan kontuan hartu beharreko zortzi koherentzia-baldintza daude.
1.Gaitasun koherentea
2.Tentsio koherentea
3.Koherentea korronte konstante ratioa
4.Botere koherentea
5.Barne erresistentzia koherentea
6.Autodeskarga tasa koherentea
7.Ekoizpen lote koherentea
8. Isurketa plataforma koherentea

● Behe-tentsioko diseinu-eskakizunak:

Modulua serieko eta paraleloko bateria-zelula kopuru jakin batez osatuta dago, behe-tentsioko eta goi-tentsioko linearen bi zati barne. Behe-tentsioko lineak zelula bakarreko tentsio- eta tenperatura-seinalea biltzeko zeregina du eta dagokion oreka-zirkuituaz hornituta dago. Fabrikatzaile batzuek PCB plaka bat diseinatuko dute fusibleekin bateria bakarra banan-banan babesteko, eta PCB plaka eta fusibleen babesaren konbinazioa ere erabiltzen da, hutsegite puntu jakin batean, fusibleak funtzionatzen du, akatsen bateria deskonektatzen da, beste bateria batzuk. normalean lan egiten du, eta segurtasuna handia da.

4. Irudia:  Oskol gogorraren moduluaren egitura-diagrama

● Tentsio handiko diseinu-eskakizunak:

Zelula kopurua maila jakin batera iristen denean eta 60V-ko tentsio segurua gainditzen duenean, goi-tentsioko zirkuitua sortzen da. Goi-tentsioko konexioak bi baldintza bete behar ditu: lehenik, eroaleen banaketa eta zelulen arteko kontaktu-erresistentzia uniformea ​​izan behar da, bestela zelula bakarreko tentsioaren detekzioa oztopatuko da. Bigarrenik, erresistentzia nahikoa txikia izan behar da transmisio-bidean energia elektrikoa xahutzea saihesteko. Tentsio handiko eta baxuko linearen arteko isolamendu elektrikoa ere kontuan hartu behar da tentsio handiko segurtasuna bermatzeko.

三、Egitura mekanikoen diseinu-eskakizunak

Moduluaren egitura mekanikoak diseinu estandarraren eskakizunak bete behar ditu, bibrazioen aurkakoa, nekearen aurkakoa. Bateriaren nukleoaren soldaketaren artean ez dago soldadura birtuala, eta gehiegizko soldadura kasuetan, bateria paketearen zigilatzea ona da. Ulertzen da industrian moduluen eta bateria-paketeen konposizio-eraginkortasuna honakoa dela

	Taldearen eraginkortasuna	Bateriaren eraginkortasuna
Zelula zilindrikoa	%87	%65
Zelula karratua	%89	%68
Zelula biguna	%85	%65

Bateria-talde eta bateria-pakete ezberdinen eraginkortasun-estatistikak
Espazioaren erabilera hobetzea modulua optimizatzeko modu garrantzitsua da, power battery PACK enpresek modulua eta kudeaketa termikoaren sistemaren diseinua hobetu ditzakete, zelulen tartea murrizteko, bateriaren kutxaren barruko espazioaren erabilera hobetzeko. Beste irtenbide bat material berriak erabiltzea da. Esate baterako, potentziako bateria-sistemako autobusa (zirkuitu paraleloko autobusa, oro har kobrezko plakaz egina) kobrez ordezkatzen da aluminioarekin, eta moduluaren finkagailuak erresistentzia handiko altzairu eta aluminiozko xaflazko materialekin ordezkatzen dira. energia bateriaren pisua ere murriztu dezake.

四、 Moduluaren diseinu termikoa

Gaur egun, potentziako bateria sistemen kudeaketa termikoa lau kategoriatan bana daiteke nagusiki, hozte naturala, airea hoztea, hozte likidoa eta hozte zuzena. Horien artean, hozte naturala kudeaketa termiko pasiboko metodo bat da, airea hoztea, hozte likidoa eta hozte zuzena aktiboak diren bitartean, eta hiruren arteko desberdintasun nagusia bero-transferentziako ertainaren aldea da.

● Hozte naturala

Hozte naturala ez dago bero-transferentziarako gailu gehigarririk.

● Aire hoztea

Aire hozteak airea erabiltzen du bero-transferentziarako medio gisa. Aire hozte pasiboan eta aire hozte aktiboan banatuta, airearen hozte pasiboak kanpoko airearen bero-transferentziaren hozte zuzeneko erabilerari egiten dio erreferentzia. Aire hozte aktiboa kanpoko airea berotzen edo hozten dela kontsidera daiteke, bateria xahutzeko edo berotzeko.

● Hozte likidoa

Hozte likidoak izozte aurkakoa erabiltzen du (adibidez, etilenglikola) beroa transferitzeko medio gisa. Eskeman, orokorrean, bero-truke-zirkuitu asko daude, hala nola VOLT erradiadore-zirkuituarekin, aire girotuko zirkuitua, PTC zirkuitua, bateria kudeatzeko sistema, erantzuna doitzeko eta aldatzeko kudeaketa termikoaren estrategiaren arabera. TESLA Model S-ak serieko zirkuitu bat du motorra hoztearekin. Bateria tenperatura baxuan berotu behar denean, motorraren hozte-zirkuitua bateriaren hozte-zirkuituarekin seriean dago eta motorrak bateria berotu dezake. Potentzia-bateria tenperatura altuan dagoenean, motorraren hozte-zirkuitua eta bateria-hozte-zirkuitua paraleloki egokituko dira, eta bi hozte-sistemek beroa modu independentean xahutuko dute.

● Zuzeneko hoztea

Zuzeneko hozte hozgarria erabiliz (fase-aldaketako materiala) bero-transferentziarako medio gisa, hozgarriak bero asko xurga dezake fase likidoaren aldaketa prozesuan, hozgarriaren bero-transferentziaren eraginkortasuna hiru aldiz baino gehiagotan handitu daiteke, azkarrago kendu. bateria-sistemaren barruko beroa. BMW i3-n hozte zuzena erabili zen.
Baterien sistemaren kudeaketa termikoaren soluzioek bateriaren tenperatura guztien koherentzia kontuan hartu behar dute hozte-eraginkortasunaz gain. PACKak ehunka edo milaka zelula ditu, eta tenperatura sentsoreak ezin du zelula guztiak hauteman. Esaterako, ehunka bateria daude Tesla Model S-en modulu batean, eta tenperatura detektatzeko bi puntu baino ez daude antolatuta. Hori dela eta, bateriak ahalik eta koherenteena izan behar du kudeaketa termikoaren diseinuaren bidez. Eta tenperaturaren koherentzia hobea bateriaren potentzia, bizitza, SOC eta beste errendimendu-parametro koherentearen premisa da.

Gaur egun, merkatuko hozte-metodo nagusia hozte likidoaren eta fase-aldaketako materialaren hoztearen konbinaziora aldatu da. Fase-aldaketako materialaren hoztea hozte likidoarekin batera erabil daiteke, edo bakarrik ingurumen-baldintza hain gogorrenetan. Horrez gain, Txinan oraindik gehiago erabiltzen den prozesu bat dago, eta eroankortasun termikoko itsasgarri-prozesua bateria-moduluaren behealdean aplikatzen da. Kola termikoaren eroankortasun termikoa airearena baino askoz handiagoa da. Bateriaren zelulak igorritako beroa itsasgarri eroale termikoaren bidez moduluaren karkasara transferitzen da, eta gero gehiago ingurura xahutzen da.

Laburpen:

Etorkizunean, OEM eta bateria-fabrika nagusiek lehia gogorra egingo dute moduluen diseinuan eta ekoizpenean errendimenduaren hobekuntzaren eta kostuen murrizketaren inguruan. Errendimenduak erresistentzia mekanikoaren, errendimendu elektrikoaren, beroa xahutzearen errendimenduaren eta beste hiru alderdiren baldintzak bete behar ditu produktuaren oinarrizko lehiakortasuna are gehiago hobetzeko. Kostuari dagokionez, zelula adimendunen estandarizazioari buruzko ikerketa sakona egiten da produkzio-ahalmena gehiago zabaltzeko oinarriak finkatzeko, eta ibilgailuen malgutasuna lor daiteke zelula estandarizatu mota desberdinak konbinatuz, eta, azken finean, murrizketa nabarmena. ekoizpen kostuetan.