新能源汽车动力电池模组的设计开发

新能源汽车动力电池模组的设计开发摘要：近些年来，随着我国经济不断发展。新能源汽车的出现进一步降低了对传统能源消耗其他类型依赖性，他主要结合相关可再生资源提供动力，能明显优化汽车尾气排放污染性，然后降低资源消费，为国家可持续发展战略提供动力。将新能源汽车更快投入市场必须从汽车的电池作为出发点进行研发优化，技术人员要注意电池的动力压差故障，找到其中存在的问题和原因将其改进，提升电池寿命和质量，从而促进我国新能源汽车行业的可持续发展。关键词：新能源汽车；动力；电池模组；设计开发引言在我国不断发展与建设背景下，人们的物质生活水平日益提升，以此为基础汽车作为基础出行需要工具深受人们欢迎，也给此行业带来了全新发展机遇。但是对汽车行业也提出了更高要求，一方面要秉承节能环保原则开发新能源汽车减少能源消耗和污染，另一方面也要在汽车的整体性能上加以完善，并提高故障维修技术，以此来促进我国汽车行业的可持续发展。但是从目前中国新能源汽车动力电池压差故障和维修技术研究还是没有达到理想水平，需要相关技术人员深入分析。本文先阐述了新能源汽车概念、新能源汽车动力电池类型、新能源汽车动力电池压差故障的原因这几个方面，然后又对新能源汽车动力电池压差故障维修技术和新能源汽车动力电池发展趋势展开讨论，并提出了个人的见解。1新能源汽车概述新能源汽车的动力大多都是通过常规燃料或者非常规原料，运用了全新动力措施，并结合动力控制驱动技术。当前新能源汽车的类型大致有纯电和混电两种，这些汽车当中整体结构包含SV电池、充电器以及充电接口等等。电力系统发展完善推动下，中国逐渐开始重视对电力资源的综合开发利用研究，这为新能源汽车带来了全新机遇。从整体上分析新能源汽车动力来源大多是电池提供，其中的多个串联单体电池结合到一起就是汽车中的电池结构，它主要是为汽车提供动力，但供电的同时也会产生压差，如果在合理范围内的话并不会影响电池工作状态，但如果电池动力压差状态不稳定，这不仅会影响使用，甚至造成相关故障出现，使维修难度有所提升。因为新能源汽车和电池的类型不同，所以电池串联也有差异，从而导致压差等级也各不相同，就像电池串联数量增加压差会变大，但是汽车整体动力会有所不足。对此，技术人员要了解并掌握所有新能源汽车与电池类型，工作中让压差能控制合理范围内保障它的性能并降低故障出现几率。2新能源汽车动力电池压差故障产生原因2.1单体电池串联为了提升新能源汽车整体性能，电池作为核心装置，它其中包含的诸多串联电池，可为汽车提供电能，功能上可自由调节压差。要是单体电池出现故障现象，就像电池容量降低或者漏电现象，这是电池压差的常见问题，此时汽车便会出现故障现象。动力电池串联一旦硫酸盐化情况出现的话，电压便会降低，串联其它电池也因此受到影响。维修技术人员对电池电压和故障检查，应当从电梯电池质量这方面展开，必要的时候可以替换单体电池，将电压控制标准范围。2.2动力电池配电铜排新能源汽车动力电池内部组成结构相当复杂，电池系统的管理必须展开优化，现在中国很多企业没有对动力电池生产、维护保养和管理都缺乏中实行，因此电池系统管理器其中的配置时长出现故障，所以要设置配电铜排。通常配电铜排会连接电池装配模组，它的作用是控制电池模组边缘并防止漏电情况出现，也能对电池模组加以监督管理，时刻洞悉工作状态，合理控制电池压差。如若配电铜排出现问题，会影响电池模组的正常工作状态，尤其是汽车行驶过程中电池铜排与电池模组会不断接触，这样一来配电筒排难以检测到压舱，十分不利于调整优化，最终让新能源汽车无法正常行驶。另外，配电铜排出现的质量问题会让电池模组压差无法科学管控，维修人员工作中需要检查他的质量是否合格，接着是分析配电铜排与电池模组接触有无不良情况。2.3动力电池低压线束新能源汽车动力电池低压线束可以搜索与分析单体电池状态，比方说温度、电压，在采样线束基础上将单体电池与电池模组连接起来，然后采集温度与电压相关信息，最后向控制器传递过去，控制器能有效调整温度和电压值。低压线束在电池中难免会出现一些故障，这些都会在不同程度上影响电池的压差，导致电池寿命下降，运行状态不稳定等等。所以维修人员应当认真检查，找到故障跟原所在，如若采样线束有短路和断路问题，需要将线束更换，要是因为接触不良导致故障，应改善线束扩孔，然后再根据问题有针对性的处理。3动力电池安全管理发展趋势3.1机理分析到系统设计优化在热失控触发及扩展机理分析的基础上建立电池热安全模型，从材料、单体、系统多尺度开展系统优化设计研究，能有效降低动力电池热失控风险或及时阻断、延缓热失控在电池组中的扩展，因此将动力电池系统优化设计技术趋势归纳为电池系统建模及防控技术研究。电池单体热安全模型可分为化学反应动力学模型、单体热失控集总参数模型和单体热失控三维模型。热失控反应动力学模型主要考虑电极材料及电解液分解、SEI膜分解与重生、电极材料与电解液之间的副反应等，对电池材料的不同组合方式开展DSC测试，标定不同材料组合各副反应的化学反应动力学参数，结合质量守恒方程、能量守恒方程和阿伦尼乌兹公式等，建立描述热失控温度变化规律的数学模型。单体电池热失控集总参数模型可实现电池热失控过程的温度、压力和喷阀预测，三维模型还可预测热失控在单体内部的蔓延及温度场演变过程。3.2被动安全防护到主动风险预测与维护动力电池的被动安全设计可为电池过充、内短路和内部压力过大引起高温时提供必要的安全防护以减少故障损失，却不能有效避免电池安全事故达到防患于未然的目的。分析电池安全故障的特性与影响因素，综合电池故障前异常特征，系统研究动力电池系统的热失控预警与防护控制、热失控后的延缓扩散控制，开发主动安全防护系统转被动防护到主动控制，为当前研究开发高安全性动力电池系统的重点内容，对于动力电池系统其安全性取决于动力电池单体、电池箱和电池管理系统三者之间的合理组合，因此实现主动风险预测提高电池系统的安全性，要通过保证以上三者的性能最优。在基于大数据的动力电池系统热失控潜在故障预测方面，国内一些科研机构和企业初步开展了基于大数据的动力电池故障挖掘和潜在故障分析。北京理工大学基于大数据平台和熵值方法提出了新能源汽车电池系统的安全预警方案，实现了温度故障及其导致的热失控诊断和预测;提出了基于多层次筛选算法的动力电池单体电压故障离群点识别方法，并进行了实车验证，对之后开展大数据技术动力电池系统潜在故障分析的研究提供指导。融合大数据分析、人工智能算法构建动力电池热失控潜在故障判定和预测方法，不仅提供先进的理论和关键技术，还可为全面提升我国新能源汽车运行安全水平、引领世界新能源汽车产业发展打下坚实基础。结语电池模组能量密度过高不仅对电池性能寿命有很大影响，而且也会存在安全风险。本文从功能分析，结构形式，生产工艺，质量检验和试验验证这几个方面阐述新能源汽车动力电池电池模组的开发设计验证过程，产品通过质量检验、气候环境类测试、机械强度类测试和安全法规类测试，保证电池模组在开发过程中能兼顾各方面考虑，满足整车设计寿命和性能目标。参考文献丛晓英.新能源汽车动力