Введение в аккумуляторные модули

Под аккумуляторным модулем можно понимать сердечник литий-ионной батареи, объединенный в последовательном и параллельном режимах, и промежуточный продукт из сердечника батареи и блока, сформированный после установки устройства контроля и управления единичной батареей. Его структура должна поддерживать, фиксировать и защищать сердечник батареи, который можно кратко разделить на три основных элемента: механическая прочность, электрические характеристики, тепловые характеристики и возможность устранения неисправностей. Может ли он идеально зафиксировать положение сердечника батареи и защитить его от деформации с потерями производительности, как выполнить требования к токонесущей производительности, как контролировать температуру сердечника батареи, можно ли отключить его в случае серьезной отклонения от нормы, можно ли избежать теплового разгона. Связь и т. д. будет стандартом для оценки плюсов и минусов батарейных модулей. Для высокопроизводительных аккумуляторных модулей решения по управлению температурой превратились в материалы с жидкостным охлаждением или с фазовым переходом.

Плотность энергии мягкой аккумуляторной батареи легче всего добиться в трех обычных литиевых аккумуляторных батареях. Однако на уровне конструкции модуля задача учета общей безопасности продукта является наиболее сложной. Можно сказать, что используется часть сердечника батареи. Живой перевод был отдан структуре модуля.

Основные компоненты модуля

Мягкий аккумулятор, зазор для выбора конструкции относительно велик, приведенный выше рисунок является типичной формой, его основные компоненты включают: пожалуйста, управление модулем (часто упоминается ведомая плата BMS), элементы батареи, токопроводящие разъемы, пластиковая рамка, холодные пластины, охлаждающие трубы , прижимные пластины на обоих концах и набор крепежей, которые объединяют эти компоненты вместе. Помимо функции сбора отдельной ячейки и обеспечения определенного давления, плиты пресса на обоих концах также разработаны с фиксированной структурой модуля в пакете.

Структурный дизайн

Требования к конструкции, надежная конструкция: защита от вибрации и усталости; контролируемый процесс: отсутствие чрезмерной сварки, отсутствие сварки, гарантия 100% отсутствия повреждений сердечника батареи; низкая стоимость: низкая стоимость автоматизации производственной линии ПАК, в том числе производственного оборудования, производственные потери; легкое разделение: аккумуляторная батарея Простота в обслуживании, ремонте, низкая стоимость, можно использовать ядро батареи; Для достижения необходимой изоляции теплопередачи, чтобы избежать слишком быстрого распространения теплового разгона, вы также можете включить этот шаг в конструкцию блока, а затем подумать.

Понятно, что в настоящее время эффективность модульной группы цилиндрического сердечника в промышленности составляет около 87%, эффективность группы системы составляет около 65%; КПД группы пресс-форм для сердечника мягкой упаковки составляет около 85%, а КПД группы системы составляет около 60%. Квадратная ячейка имеет КПД группы режимов около 89% и КПД группы системы около 70%. Индивидуальная удельная энергия батареи в мягкой упаковке имеет большее пространство для подъема, чем цилиндр и квадрат, но требования к конструкции модуля высоки, а безопасность нелегко контролировать. Это проблема, которую необходимо решить конструктивным проектированием.

Общий подход к оптимизации модулей, улучшение использования пространства также является важным способом оптимизации модулей. Компании Power Battery PACK могут улучшить пространство модуля и конструкцию системы управления теплом, уменьшить расстояние между ячейками, тем самым улучшив использование пространства внутри аккумуляторного отсека. Также есть решение, в котором используются новые материалы. Например, шина в системе аккумуляторных батарей (шина в параллельной цепи, обычно сделанная из меди) заменяется медью на алюминий, а детали, фиксирующие модуль, заменяются высокопрочной сталью, а алюминий - листовыми материалами, что также может уменьшить вес аккумуляторной батареи. .

Тепловой расчет

Физическая структура батареи в мягкой упаковке определяет, что ее нелегко взорвать. Как правило, только давление, которое может выдержать внешний корпус, достаточно велико, чтобы его можно было взорвать, а внутреннее давление сердечника батареи с мягкой упаковкой велико, а давление и утечка начинаются с края алюминиевой пластиковой пленки. жидкость. В то же время мягкий сердечник батареи также лучше всего рассеивает тепло.

Знаменитый представитель мягкой аккумуляторной батареи Nissan Leaf, его модульная структура полностью герметична, и не учитывает тепловыделение, то есть не рассеивает тепло. Возможности частой обратной связи Leaf на рынке слишком высоки, что связано с этим управлением температурой. Очевидно, что в погоне за высокопроизводительными электромобилями мягкие батареи также должны иметь активную структуру управления температурой.

Текущий основной метод охлаждения был преобразован в жидкостное охлаждение и охлаждение материала с фазовым переходом. Охлаждение материала с фазовым переходом можно использовать в сочетании с жидкостным охлаждением или отдельно в менее суровых условиях. В Китае до сих пор широко используется процесс заливки клеем. Здесь он заполнен теплопроводным клеем с теплопроводностью намного большей, чем у воздуха. Тепло, излучаемое телекоммуникационными системами, переносится термоклеем на корпус модуля и далее рассеивается в окружающую среду. Таким образом, отдельная замена ячеек маловероятна, но это также в некоторой степени предотвращает распространение теплового разгона.

Жидкостное охлаждение, на изображении составного модуля, холодная пластина и трубопровод для охлаждающей жидкости являются компонентами системы жидкостного охлаждения. Модуль образован ламинированием ячеек, при этом пластины с жидкостным охлаждением расположены с интервалами между ячейками, что гарантирует, что каждая ячейка имеет большую поверхность, контактирующую с пластиной с жидкостным охлаждением. Конечно, сделать батарею с жидкостным охлаждением зрелой в батарее с мягкой упаковкой непросто. Следует учитывать крепление, уплотнение, изоляцию и т.п. пластины с жидкостным охлаждением.

Электрический дизайн

Электрическая конструкция включает низкое и высокое давление.

Низковольтная конструкция обычно требует рассмотрения нескольких аспектов функциональности. Через жгут для сбора сигналов информация о напряжении и температуре аккумулятора передается на ведомую плату управления модуля или так называемый контроллер модуля, установленный на модуле; контроллер модуля обычно разрабатывает функцию выравнивания (активная или пассивная коррекция, или и то, и другое) Сосуществование); Небольшое количество функций управления включением / выключением реле может быть выполнено на ведомой плате управления или на контроллере модуля; Контроллер модуля и главная плата управления соединены посредством CAN-связи для передачи информации о модуле.

Высоковольтная конструкция - это в основном последовательно-параллельное соединение между сердечником батареи и сердечником батареи, а также соединение между дизайнерским модулем и модулем вне модуля. Общий модуль учитывает только последовательное соединение. Эти высоковольтные соединения должны соответствовать двум требованиям: во-первых, распределение токопроводящих элементов и контактное сопротивление между элементами должно быть равномерным, в противном случае обнаружение напряжения элемента будет затруднено; во-вторых, сопротивление должно быть достаточно небольшим, чтобы избежать потерь электроэнергии на пути передачи.

Дизайн безопасности

Дизайн безопасности можно разделить на три прогрессивных требования: хороший дизайн, исключающий несчастные случаи; если нет, несчастные случаи, лучше всего дать раннее предупреждение, дать людям время подумать; если неисправность произошла, цель проекта изменится, чтобы предотвратить слишком быстрое распространение аварий.

Первая цель - добиться разумной компоновки, хорошей системы охлаждения, надежной конструкции; вторичные цели требуют более широкого распределения датчиков по каждой возможной точке отказа, всестороннего определения напряжения и температуры, предпочтительно контроля каждой из них. Внутреннее сопротивление сердечника батареи; Самая низкая цель, предохранитель может быть установлен через сердечник батареи и модуль, между модулем и модулем устанавливается брандмауэр, а избыточность расчетной прочности используется, чтобы справиться с возможным разрушением конструкции после аварии. Это направление высокопроизводительного модуля программного пакета.

Легкий дизайн

Облегченная конструкция, основная цель - выдержать дальность плавания, устранить все ненужные нагрузки и легко перейти в бой. А если легкость сочетается со снижением затрат, это становится еще более радостным. Есть много более легких дорог, таких как увеличение плотности энергии сердечника батареи; в детальном проектировании обеспечивается прочность деталей конструкции в случае обеспечения прочности (например, выбор более тонкого материала и копание в плите более крупного отверстия); замена на алюминиевый материал Детали из листового металла; Корпуса изготавливаются из новых материалов с меньшей плотностью.

Стандартизированный дизайн

Стандартизация - это долгосрочное стремление, поскольку это большая промышленность, и стандартизация является краеугольным камнем снижения затрат и улучшения взаимозаменяемости. Конкретно для модуля силовой батареи также есть отличная цель использования лестницы, однако в действительности ячейки еще не стандартизированы, поэтому расстояние стандартизации модулей еще больше.

Страница содержит содержимое машинного перевода.