电池PACK设计概论

1、2020/7/3，电池组设计简介、加油、油箱或油箱、燃料使用、内燃机系统、机械传动系统、车轮、动力、驱动力、充电、动力电池系统、放电/反馈、电动驱动系统、机械图2电能转换为电动车辆驱动力的示意图，电动车辆与传统车辆的区别：电动车辆电池组设计简介，2020年7月3日，单动力电池：构成动力电池模块的最小单元。一般由正极、负极、电解液、隔膜、外壳和端子(极端)组成，可实现电能和化学能的直接转换。电池模块/电池模块：单节电池在物理结构和电路上串联和并联，形成一个动力电池组或最小组，可作为一个单元更换。电池组：储能装置，包括单体或模块，通常包括电池电子元件、高压电路、过流保护装置、电池盒和其他外部系统的

2、接口(如冷却、高压、辅助低压和通信等)。)。电池管理系统(BMS):为了提高电池的利用率，防止电池的过充和过放，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。其主要功能包括：实时监控电池物理参数；电池状态估计；在线诊断和预警；充电、放电和预充电控制；平衡管理和热量管理等。动力电池的组成：电动汽车PACK设计简介，2020/7/3，从单电池到系统单电池：圆柱形锂电池生产工艺成熟，PACK成本低，电池产品成品率和电池组一致性高；由于电池组散热面积大，其散热性能优于方形电池。铝壳包装的电池采用激光密封技术，完全密封。铝壳技术非常成熟，不需要充气率和膨胀率等材料技术。软包装锂电池是一种在液态锂离子电池上带有聚合

3、物外壳的电池，由铝塑复合膜包裹。软包装锂电池的机械强度不高。在内部短路等安全事故的情况下，电池容易膨胀和耗尽，降低了爆炸风险。电动车电池组设计介绍，2020/7/3，从单元到系统电池模块，方形电池模块，软封装电池模块，圆柱形电池模块，2020/7/3，电动车电池组设计介绍，2020/7/3，1 2。如何计算由50Ah电池组成的2P12S电池模块的功率？容量：电池性能的重要性能指标之一是电池容量，它表示在一定条件下(放电速率、温度、终止电压等)电池放电的电量。)(JS-150D可用于放电测试)，即电池的容量，通常以安培小时(缩写为安培小时，表示为Ah)表示，电量：表示物体充电的电量。一般来说，电

4、荷量叫做电量。通常，电量的计算公式是以瓦特小时(缩写为瓦特小时，用Wh表示):电量=容量x电压，电动车辆的PACK设计简介，2020/7/3，电池串联，1。电池串联方法，将一个电池的阴极与另一个电池的阳极连接，然后将该电池的阴极与另一个电池的阳极连接；第一节电池的阳极是电池组的阳极，最后一节电池的阴极是电池组的阴极。2，系列电池组的图形符号，3，系列电池组的总电动势，(E1，E2，E3，En是每个电池的电动势)，E=nE1(每个电池的电位差是相同的)，4，系列电池组的内阻，如果每个电池的内阻是相同的，5，系列电池组提供的电流，当系列电池组与负载电阻R形成闭环时，介绍电动车的电池组设计。将所有电

5、池的负极连接在一起，成为电池组的负极。，2，图形符号，3，并联电池组的总电动势，4，并联电池组的电流，I1，I2，I3和In是每个电池的额定电流，5，并联电池组的总内阻，R01是单个电池的内阻，n是并联电池的数量，电动车辆的电池组设计简介，2020年7月3日，电动车辆的电池组设计简介，2020。电池模块的典型设计案例-方形模块、1.5毫米或1.2毫米的铝侧板、131*20*186.5的铝端板、端板绝缘片、侧板绝缘片、1.5毫米厚的铝板、分解图、线束隔离板、此处焊接(4处)、此处焊接(n处)。电动汽车的pack设计介绍，2020/7/3，电池模块的典型设计案例-圆柱形模块，电动汽车的PACK设计

6、介绍，2020/7/3，电池包的典型设计案例，电动汽车的PACK设计介绍，2020/7/3，结构电气系统的设计：(1)一般要求1。维护方便2。在发生车辆碰撞或电池自燃等事故时，建议考虑结构或保护措施，以防止烟火、液体和气体进入车厢。3.电池盒应有铭牌和安全标志，以便为保险、电源线、采集线和各种传感元件的安装留有足够的空间和固定基础。4、所有无级基本绝缘的连接器、端子、电触头应加强保护。连接器、端子和电触头连接后，应满足GB4208-2008中保护等级3的要求。(2)外观和尺寸1。外表面无划痕、变形等明显缺陷，表面涂层应均匀。2.零件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。(3)机械强度1。振

7、动强度和冲击强度。试验后，紧固件不应有机械损伤、变形和松动，锁紧装置不应损坏。GB/T31467.3-20152，电池盒应采用锁紧装置固定，锁紧装置应可靠并有防误操作措施。(4)安全要求1。测试后，电池盒的防护等级不得低于IP67。2.人员触电防护应符合相关要求。电动汽车包装设计介绍，2020年7月3日。电池组的常见结构部件：1。塑料零件的常用材料有聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙66、尼龙6、聚氯乙烯等。它们的用途是电绝缘和结构强度部件。案例：特斯拉，电动汽车包装设计导论，2020年2期。钢板或铝板通常用于钣金零件，如DC01(

8、SPCC)、DC04、B340/590DP和其他铝板1060-O、5083等。用途：固定安装支架、箱体等。案例：依维柯A42电池盒，BMU固定支架，电动车组设计介绍，2020/7/3 6063，5052等。用途：结构强度零件、盒子等。案例：电动车辆的PACK设计简介，2020/7/3，电气安全设计：1。绝缘设计(1)电池绝缘设计使用更好的机械性能和隔膜绝缘特性来保护正极和负极之间的绝缘；正负集电器层叠或卷绕后，通常卷绕2-3层隔板，以确保电池芯和外壳之间的绝缘；(2)模块之间的绝缘：聚酯薄膜电池和模块外壳之间的绝缘；薄膜电池和采样线之间的绝缘；塑料部件(3)电池系统组件的绝缘设计；2.屏蔽和保

9、护电磁波是电磁能量传输的主要方式。当高频电路工作时，它们会向外辐射电磁波，对附近的其他设备造成干扰。另一方面，太空中的各种电磁波也会被感应到电路中，对电路造成干扰。电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播路径，从而消除干扰。在众多解决电磁干扰问题的手段中，电磁屏蔽是最基本、最有效的。3.等电位连接(1)等电位连接的功能(a)对人体的防电击保护(b)静电保护(c)电磁干扰保护，电动汽车包装设计介绍，2020年7月3日，电气安全设计：4。电气隔离(1)电气间隙的定义：短路电动汽车PACK设计简介，(2)爬电距离的定义：两个导电部件沿绝缘材料表面的最短距离。2020/7/3，电气安全设计：5。常见电气元件、

10、高压连接器：电池组的一些正负输出具有屏蔽和高压互锁功能；低压连接器：1。信号：电池与电池、电池与整车之间的通信；2.小电流连接器：加热和维护开关：电池组内部断开，便于维护人员在操作时切断电源。压力焊接：压力焊接是将铜箔层压板压在一起，采用分子扩散焊接，用大电流加热压焊成型。铜箔厚度：0.05毫米至0.3毫米.接触面可根据用户要求镀锡或镀银。钎焊：钎焊是将铜箔层压板压在一起，并使用银基钎焊材料与平铜块对接焊接。铜箔厚度：0.05毫米至0.3毫米.接触面可根据用户要求镀锡或镀银。柔性母线，也称为层压绝缘软母线，通常称为软铜片或软铝片的柔性母线。它是由多层防电晕扁平薄铜片导体层压而成，并通过挤压在外

11、层涂覆绝缘层。特点：1)易于加工和成型2)高载流能力：交流适用3)易于安装，电动汽车的PACK设计介绍，2020年7月3日，导体的实际载流：I=Inf1f2f3f4In:导体的额定载流f1:环境温升对载流f23360的影响导体温升对载流f:的影响多导体对载流f4、f1、f2、f3、f4的影响，集肤效应，多导体，7。影响载流量的因素，电动车辆的PACK设计介绍，2020/7/3，总线的实际载流量，注：表中分数的分子表示交流负载，分母表示DC负载。影响母线载流的因素：F1:集肤效应；F2、母线水平安装时，载流量应小于垂直安装时的载流量；F3、母线表面是否有绝缘层。外观效果、安装方向、表面环绕、厚度

12、、宽度、7。载流量的影响因素，电动汽车电池组设计简介，2020/7/3，电池管理系统的设计：电池管理系统的主要任务是保证电池系统的设计性能：1)安全和保护电池单元或电池不受损坏2)耐久性，使电池工作在可靠和安全的区域，延长电池的使用寿命；3)动力性能，保持电池工作在满足车辆要求的状态。具体来说，它包括数据采集、状态监测、平衡控制、热管理、安全保护、信息管理等功能。电动汽车电池组设计介绍，电池管理系统设计，电池管理系统数据采集，主要采集电池的电压和温度，2020年7月3日，电动汽车电池组设计介绍，热管理系统设计，(1)电池温度的精确测量和监控；(2)电池组温度过高时的有效散热和通风；(3)低温快速加热使电池组正常工作；(4)产生有害气体时的有效通风；(5)保证电池组温度场的均匀分布。电池热管理系统的主要功能：2020/7/3，电动汽车的PACK设计简介，2020/7/3，1)没有热管理系统，即电池不是故意冷却的，而是采用自然冷却，如Leaf电动汽车。2)采用风冷：主要是电池组内的循环冷却和散热，以及外部风扇的通风和冷却，前者占绝大多数，而后者较少。3)水冷或其他液体介质冷却由水泵、散热器、冷却风扇、恒温器、补偿桶、机体和