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大发体育新能源汽车的核心部件大剖析:电池系

  电池系统的选择和设计,很大一部分的参数来自于设计什么样的车型,不同的车型的规范,将直接决定电池系统和电驱动系统的参数,如下图2所示,根据所需要开发的新能源车的具体参数,其电池系统的基本规范也可以确定下来。电气系统一般包括总线连接和配电系统两部分。刹车的时候,能量回收的时候的电能以及充电模式下,从电网得来的能量,如图1所示,在电池的不同的状态,相应的车辆也处在不同的工作模式下。循环寿命取决于充放电深度、电压、 温度和电流(负荷);密度:对电池来说,两个比较重要的参数是能量密度(决定存储电能)和功率密度(决定放电能力),这两者往往不可兼得。使用寿命包括不使用的时间,与温度和电压有较大的关系。值得注意的是,从电极材料理论密度到单体密度再到电池包密度,大发体育由于其他不储能的部分,这两个参数往往递减迅速。监测电池参数:对单体电池(电压、温度)和电池系统(电压、电流、温度、绝缘电阻)的物理参数采集,这些数据作为对电池系统状态判断的基础。电池安全保护:电池管理是实现功能安全的最重要的部件,其安全保护功能涵盖故障诊断和处理两方面内容,大发体育包括电池过压、欠压、过流、低温、高温和短路。配电部分,一般由预充电阻、熔丝、正极主继电器、负极主继电器、预充继电器、慢充电继电器和快充继电器等部件所组成,如图5所示。/> 单体类型:可选的有铅酸、镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH)、高温电池(NaS和NaNiCl2)、液流电池和锂离子电池,从综合来看,目前只能依靠锂离子电池来作为储能单元。本文将从的需求、车用电池的状态,以及当前车厂和电池厂的关系角度来介绍电池系统。不愿意投入的企业,直接花钱买个解决方案往车上安装即可。电池中的电能,其来源主要有三种,电池处在较低的荷电状态(SOC)时,车辆利用发动机带动高压发电机给电池供电。

  1. 先并后串:由于电池单体的初期差异性小,所以通过匹配容量、内阻和自放电后,将电池并联后串联是种比较理想的办法。以上的内容,大致给了电池系统一个全貌。如上所述,愿意投入的汽车厂商,是采购电池单体,然后进行子系统设计,甚至完成电池单体成组的一系列工作。

  />2. 先串后并:将电池单体进行串联连接以后,在系统上将多个电池模组进行并联使用。低温的时候,放电的能力对寒冷地区启动有直接的影响;单体形状相对简单些,如下表2所示,目前整车企业在努力推动电池单体的尺寸规格的统一,长期来看电池单体成为通用件的可能性很大。比如LEAF的2P2S的基本模块结构电池管理系统一般有以下的功能,主要通过电池管理模块和电池检测子模块实现。1) 螺丝连接:主要应用在圆柱和方形电池中,较为著名的改装Prius的自然,大发体育也是源于螺纹连接质量不太可靠,导致连接阻抗过高发热所致,车用不可取。热特性基于形状。成本:单体的成本与极片材料有一定的关联,电池单体成本因为要符合较高的安全性,所以成本下降并不是很迅速。在电动汽车充电领域中,直流快速充电和车辆和电网电力交换(V2G)和车辆和住宅电力交换(V2H),在这些未来的扩展功能中,BMS的通信功能起到至关重要的功能。并联连接的硬连接方式,通常是共享DC/DC转换器,对电流分配无控制(重新连接困然,有可能断开一个电池包),必须使用同一种电池;

  电池老化以后,直接导致容量下降、功率充放能力下降以及失效率增加。而离子电池内的化学体系,其参数差异也很大。如前文所介绍的情况,各家车厂面临油耗和排放的挑战,不断推出新能源汽车的情况,成了当前汽车电子电气系统中,一个最为昂贵也最为受人重视的子系统。在热系统设计的角度,日系厂商偏向于风冷,欧美企业偏向于液冷。参数计算:测得物理参数以后,将进行荷电状态(SOC)、电池健康状态(SOH)和电池容量等的计算。

  安全:不同材料对电池单体的安全性差异明显,一般会对电池安全性进行评估。走的更远的是很多个小单体,通过熔丝连接成模组后进行串联,如Tesla的电池系统。电池系统的安全设计,主要分为考虑与整车集成这块的碰撞考虑还有本身系统的安全评估,测试项目较多,如表3所示。而系统总的电压由于安全考虑以及与其他系统匹配,是被限制在750V以下的。这种方法适用于较大容量需求的情况下,比如电动大巴等较大容量的电池系统。如上所述,由于电池需要在一定的温度范围内工作,而汽车的工作温度范围则完全取决于使用环境,所以在考虑电池系统的环境使用条件的之后,往往需要一套相对复杂的散热(加热)系统来保证其全天候工作?

  另外一个有趣的现象是,由于这个部件较为昂贵,又是核心的一个子系统单元,汽车厂商与电池供应商之间,也存在一个博弈过程。/> 寿命:可分为循环寿命和使用寿命两个参数。大发体育从设计上考虑,冷却系统分为单体和电池组两个层次:电池组的结构拓扑是首先需要解决的问题,这是由于单个电池的容量往往存在限制,想要做到100Ah以上 ,往往对电池单体的要求较高;

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