Nola egin modulu baten diseinua litio-ioizko bateria baterako?

2022/04/08

Egilea: Iflowpower -Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

Bateriaren modulua litio-ioizko arrautzaren eta zelula-multzo baten konbinazio gisa uler daiteke, zelulak osatutako zelula eta PACK bat kontrolatzeko eta osatzeko. Bere egitura bateriari eutsi, finkatu eta babestu behar da, eta 3 elementu handitan labur daitezke: erresistentzia mekanikoa, errendimendu elektrikoa, errendimendu termikoa eta akatsak maneiatzeko gaitasuna. Bateriaren nukleoaren posizioa osa dezaket eta galera-errendimenduaren galeraren deformazioa babestu al dezaket, korrontearen errendimendu-baldintzak nola bete, nukleo elektrikoaren tenperaturaren kontrola nola bete, anormaltasun larria izan daitekeenean itzali daiteke. itzalita egon, bero-galera ekidin dezake Zabaldu, etab.

, bateria moduluen abantailak eta desabantailak ebaluatzeko estandarra izango da. Errendimendu handiko eskariaren bateria modulua, bere kudeaketa termikoaren irtenbidea hozte likidoa edo fase-aldaketa materialetara bihurtu da. Poltsa bigunen bateria-zelulen energia-dentsitatea altua izango da litio-ioizko hiru pakete arruntetan, baina moduluaren diseinuari dagokionez, produktuaren segurtasun orokorra kontuan hartzeko zeregina, elektrizitatearen zati dela esan daiteke. nukleoak moduluaren egitura ematen du.

Moduluaren osaera garrantzitsua poltsa biguneko bateria da, eta diseinua aukeratzeko hutsunea nahiko handia da. Goiko irudia forma tipikoagoa da. Oinarrizko osagaiak honako hauek dira: moduluaren kontrola, BMS esklabo plakak, bateria-zelulak, konektore eroaleak, plastikozko markoak, plaka hotzak, hozte-hodiak, bi muturretan, eta osagai horiekin batera konbinatutako finkagailuak.

Horien artean, bi muturretako presio-plakak etengabeko presioa erabiltzeaz gain, modulua PACKeko egitura finkoan diseinatu ohi da. Egitura-diseinuaren egitura-diseinu-baldintzak. Egiturazko fidagarritasuna: nekearen aurkako nekearen aurkakoa; Prozesua kontrolagarria: doako soldadurarik ez, soldadura noblea, bateriaren %100 bermatuz; kostu baxua: pakete ekoizpen-lerroen automatizazio kostua, ekoizpen-ekipoak barne, ekoizpen-galera; zatiketa erraza: bateria paketea Mantenu erraza, konponketa, kostu baxua, bateriaren nukleoa erabil daiteke erabiltzeko; bero-transferentzia saihesteko, bero-galera azkarregi zabaltzea saihesteko, edo jarri urrats hau Pack diseinuan eta gero kontuan hartu.

Ulertzen da, gaur egun, industrian zelula zilindrikoen muntaketa integratua % 87 ingurukoa dela. Sistema gutxi gorabehera %65ek osatzen dute; pakete bigunen core moduaren tasa funtzionala % 85 ingurukoa da, eta sistema % 60 inguru izatera mugatuta dago. Gelaxka karratuaren moduluaren osagaia % 89 ingurukoa da, eta sistema barnekoa da.

Eraginkortasuna %70 ingurukoa da. Poltsa bigunaren monomeroen energia-dentsitatea zilindroa eta karratua baino handiagoa da, baina moduluaren diseinua altua da, segurtasuna ez da kontrolatzen erraza, hau da, diseinua konpontzen den arazoa. Modulu orokorraren optimizazioa.

Espazioaren erabilera hobetzea modulua optimizatzeko modu garrantzitsua da. Power Lithium Battery Pack bateria-kutxen erabilera murriztu dezake modulua eta kudeaketa termikoaren sistemaren diseinua hobetuz. Material berriak erabiltzen dituen irtenbide bat ere badago.

Esate baterako, litiozko bateria sistemaren barruko bus barra (autobusa zirkuitu paraleloan, oro har, kobrezko plakaz egina dago) kobretik aluminiora, eta moduluaren osagarria txapazko materialarekin ordezkatzen da altzairu eta aluminio handiko altzairu eta aluminiora. litiozko bateriaren pisua ere murrizten du. Diseinu termikoko poltsa bigunaren bateriaren egitura fisikoak lehertzea zaila da. Oro har, presioa bakarrik eragin dezake maskorrak nahikoa altua da, putz egin daiteke eta poltsa leunaren barneko presioa aluminiozko film filmaren ertza hasiko da.

, Leak. Aldi berean, poltsa leunaren bateria ere onena da hainbat bateriatan. Poltsa bigunen bateriaren ordezkari ospetsuak, LEAF-eko Nissan, guztiz zigilatua du, eta ez du beroa xahutzea kontuan hartzen, hau da, ez du beroa xahutzerik.

Eta Leaf-ek merkatuan maiz egiten duen feedbackaren ahalmena azkarregia da, eta ez dago erlazionatuta kudeaketa termiko honekin. Jakina, jendeak errendimendu handiko ibilgailu elektrikoak bilatzen dituen heinean, poltsa bigunen bateriak behartuz kudeaketa termikoko egitura aktiboa izan behar du. Gaur egungo hozte-modua likido-hozte eta fase-aldaketako materiala hozteko bihurtu da.

Fase-aldaketako materialaren hoztea hozte likidoarekin erabil daiteke, edo bakarrik erabil daiteke ingurunearen baldintzetan. Prozesu bat ere badago, pneumon, oraindik ere Txinan. Hona hemen airea baino eroankortasun termikoaren koefiziente termiko eroalea.

Telekomunikazioen beroa gel eroale termikoaren bidez moduluaren karkasetara igortzen da, eta gehiago igortzen du ingurunera. Modu honetan, zelula bereizita ordezkatzen da, baina kontrol termikoa ere saihesten da neurri batean. Likidoa hotza da, aurreko moduluaren irudian, plaka hotza eta likidoa ur hotzeko hodia likidoa hozteko sistemaren osagaiak dira.

Modulua nukleo elektrikoaren bidez pilatzen da, eta bateriaren gelaxkan likidoz hoztutako plaka bat dago, eta horrek bermatzen du zelula bakoitzak hozte likidoko plakarekin gainazal kontaktu handia duela. Jakina, poltsa leunak heldua izan behar du, ez da erraza hozte likidoaren teknologia egitea, zeinak plaka hotz likidoen finkapena, zigilatzea, isolamendua eta abar kontuan hartu behar dituena.

Diseinu elektrikoa Diseinu elektrikoa, bi zati ditu: presio baxua eta presio altua. Behe-tentsioko diseinua, orokorrean hainbat funtzio kontuan hartuta. Hari-arnesa seinaleztatuz, bateriaren tentsioa, tenperaturari buruzko informazioa jasotzen da moduluan kontrol-taulatik edo moduluan instalatutako modulu-kontrolagailu deritzonetik; modulu-kontrolagailua, oro har, oreka-funtzio bat diseinatzeko diseinatuta dago (berdinketa aktiboa edo berdinketa pasiboa edo biak Koefizientea); errele-off kontrol-funtzio kopuru txiki bat esklabo-kontrolagailuan edo modulu-kontrolagailuan diseina daiteke; konektatu moduluaren informazioa moduluaren informaziora CAN komunikazio-konexio-moduluaren kontrolagailuaren eta kontrolagailu nagusiaren bidez.

Presio handiko diseinua, garrantzitsua da bateriaren eta zelularen arteko kate paraleloa eta moduluaren eta moduluaren kanpoko konexioa, modulu orokorra seriean soilik hartzen da kontuan. Presio handiko konexio hauek bi alderdietara heltzeko beharrezkoak izan behar dira: Lehenik eta behin, zelulen arteko potentzia elektrikoa eta kontaktu-erresistentzia banaketa uniformea ​​izan behar da, bestela monomero-tentsioaren detekzioa oztopatuko da; sekundarioa, erresistentzia nahikoa txikia da energia elektrikoa bideko hondakinetatik pasa ez dadin. Segurtasun-diseinuaren segurtasun-diseinua hiru baldintza atzerakoietan bana daiteke: diseinu ona, istripurik ez izan; berdin dio, istripu bat gertatzen da, hobe da aldez aurretik gerra egitea, jendeari denbora islatzeko ematea; matxura gertatu da, helburua diseinatuta dago Gehiegizko hedapena saihesten du.

Lehenengo helburua lortzeko, zentzuzko diseinua da, hozte sistema ona, egiturazko diseinu fidagarria; bigarren mailako helburuak, sentsorea zabalago banatzen da akats puntu posible bakoitzean, guztiz detektatu tentsioa eta tenperatura, ahal izanez gero kontrolatu bakoitza Bateriaren barneko erresistentzia; gutxieneko helburua bateriak eta moduluak ezarri dezakete, eta suebakia moduluen eta moduluen artean ezarri da. Diseinuaren intentsitatearen erredundantzia kolapsatu beharko litzateke hondamendia gertatu ondoren. Hau da errendimendu handiko poltsa bigunen moduluen norabidea.

Diseinu arina Diseinu arina, helburu garrantzitsuena bizitzaren bizitza jarraitzea da, zama guztiak kentzea, arin kargatuta. Arinagoa bada, are gehiago pozik dago kostua jarraitzea. Errepide arinak, hala nola bateriaren energia-dentsitatea handitzea; Xehetasun-diseinuan, egiturazko piezen mehetasuna bermatu indarraren kasuan (adibidez, mehetzeko materialak aukeratzea, xaflan zulo gehiago egitea); ordezkatu aluminiozko Shell txapazko piezenetarako; dentsitate txikiagoa duten material berriak etxebizitzak sortzeko, etab.

Normalizazioaren diseinuaren estandarizazioa epe luzerako bilaketa da industria handitik, eta estandarizazioa kostuak handitzeko trukagarritasuna murrizteko oinarria da. Zehazki, potentzia-litio-bateria moduluari dagokionez, eskailera baten erabileraren helburu handia izan da. Hau da, baina errealitatea da monomeroa ez dela estandarizatu, orduan moduluaren estandarizazio distantzia urrunago dagoela.

Poltsa bigunen bateriaren modelo ezaguna Renault Zoe, 2016ko irailean Renault-ek ZoE bateria-paketea berritu zuen, bateria-paketearen guztizkoa 45,6 kWh da, erabilgarri dagoen potentzia 41 kWh, sistemaren tentsioa 360 V, sistema 2P96S da, guztira. 192 lotekoak, 2P8S 12 moduluz osatua. ZOE bateria-pakete haizea hozteko metodo bat erabiltzen du, erdiko zulotik, bi aldeetan.

2 gelaxka bakoitza goiko aluminiozko etxebizitza 1 eta beheko aluminiozko etxebizitza 1 batean bilduta daude, eta aluminiozko bi karkasak atxikitzen dira, aluminiozko etxebizitzaren lodiera 0,4 mm-koa da. Aluminiozko karkasa estanpatuta dago hiru irtengune eratzeko, 0-ko proiekzio-altuera.

8 mm, aldameneko 2P unitateko aluminiozko etxebizitzaren proiekzioa, 1,6 mm-ko zabaleraren hutsunea eta bateriaren beroa aluminiozko etxebizitzara eramaten da, hutsunean Aire-fluxuak zelula hozten du, hutsuneak zati bat ere xurga dezakeen bitartean. zelularen hedapena. Zoeren bateria LG produktu kimikotik hornitzen da, 2012ko bertsioa ZOE bateria 36ah da, tamaina 325x135x11 da.

2 mm, 0,86 kg inguruko pisuarekin, eta bateriaren pisu osoa 165,12 da, PACK osoaren % 57a.

ZoE bateriaren 2016ko bertsioa espekulatzen da, 65ah, tamaina tamaina 36ah-ren antzekoa da. Nissan Leaf (hozte beharturik gabe) Leaf bateriaren modulu txikia, 4 zelula etxebizitza bakoitzean; modulu txikia eta modulu txikia injekzio konexio konexiora konektatuta daude. Modulu-zutabe bakoitzaren terminala, modulu bakoitzaren kopuruaren arabera, dagokion lotura-kutxa injekzioan moldatzen espezializatuta dago, eta lotura-kutxa bakoitzaren forma eta modulua bat edo bat dira.

Modulu-kopurua (2P2S) aldatzen bada, ezin izango da lotura-kutxa erabili, zenbakia lehendik dagoen modulu baten osoko bat ez bada, eta modulu paraleloen kopurua. Adibidez, modulu bat 4 bada×2 (gelaxka bat), orduan aldatutako moduluak 8 izan behar du×2,12×2……Bestela, ezin da erabili jatorrizko elektrodoen lotura-kutxa. Pakete biguneko bateria konexio sendoko moduaren konparazioa: moduluaren inprimakia behean erakusten da.

Hautatu fabrikako pakete bigun bat titanato ioi bateria taldekatzeko, eta bere parametro bereizgarriak hurrengo taulan agertzen dira. Litio-ioizko bateria-modulua litio-ioizko bateria, moduluaren muntaketa-plaka, bloke isolatzaile bat, etxebizitza bat, konexio-lerro luze bat, konexio-lerro labur bat, zutabe zutabe bat eta litio-ioizko bateria-moduluaren egituraz osatuta dago behean erakusten den moduan. Bateria bat jartzen da moduluaren muntatze-plaken erdian, 5 eta 3 kateen egitura osatuz, eta kate paraleloen konexioak konexio-lerro luzeak eta konexio-lerro laburrak erabiltzen ditu bateria konektatzeko, bateriaren eta konexio luze / laburren artean, torloju azkoinak Konexio modua lotu da.

Zutabe polarra litio-ioizko bateriaren moduluaren kanpoko irteerara konektatzen da, hau da, konexio laburra konektatuta dago, eta konexio metodoa torloju konexioa ere bada. Konexio-lerro luzearen eta konexio-lerro laburren artean, isolamendu elektrikorako bloke isolatzaile batean. Konexio-metodoa 1: torloju osoari konektaturiko litio-ioizko bateria-modulua, hau da, litio-ioizko bateria eta konexio luze / laburra, konexio laburraren eta zutabearen arteko konexioak torloju-konexio bat erabiltzen du.

2. Konexio modua: Erdi-laser soldadura erdi-torlojuzko konexioa litio ioi bateriaren modulua, hau da, litio ioi bateriaren eta konexio luze/laburren arteko konexioa laser bidezko soldadura da, konexio laburreko errenkada eta polo zutabearen arteko konexioa. torloju-konexio bat erabiltzen du. Hiru konexio-metodoa: Laser soldadura eta polo-zutabe integratuaren pieza bakarreko zelula-modulua, hau da, litio-ioizko bateriaren eta konexio luze/laburren arteko konexioa laser bidezko soldadura da, eta konexio laburreko errenkadak eta polo-zutabeak bat egiten dute. osagai osoa. Proba metodoa, probako torloju-konexio bereizia eta laser bidezko soldadura-konexioaren inpedantzia, bakoitzak konexio labur bat hartzen du eta litio-ioizko bateria bereizitako torloju-konexioa eta laser bidezko soldadura-esperimentua, neurketa-erregistroa dagokien konexio-inpedantzia.

Aldi berean, modulu osoaren barne-erresistentzia-balioa litio-ioizko bateria-moduluaren barne-erresistentzia-balioa neurtuz lortzen da, horrela litio-ioizko bateria-moduluaren barne-erresistentzia-aldea konparatuz konexio modu desberdinetan. Konexioaren inpedantzia eta barne-erresistentzia HiOki bateria-probagailuaren neurketaren bidez lortzen dira. Erresistentzia termiko edo termopare ugari jartzen dira litio-ioizko bateria-modulu batean tenperatura neurtzeko puntu gisa, eta litio-ioizko bateria-moduluaren tenperatura-puntu desberdinen tenperatura karga eta deskarga esperimentu bidez probatzen da.

Litio-ioizko bateriaren modulua 100A-ra balio du. Gainkarga-eragiketaren muga-korrontea 120A gutxi gorabeherakoa dela kontuan hartuta, proba esperimentalean 120a-ko korrontearen mugan kargatu eta deskargatzen da. Grabatu tenperatura neurtzeko puntu bakoitzaren tenperatura, tenperatura igoera eta tenperatura diferentzia handienak karga eta deskarga garaian.

Konexio metodoaren litio-ioizko bateriaren moduluaren tenperatura neurtzeko puntua 4 da (garai hartan mugatuta, 4 puntu gako baino ez dira neurtzen), eta erresistentzia termikoko tenperatura erabiltzen da. Litio-ioizko bateria-moduluaren tenperatura neurtzeko puntua 2 eta hiru konexio-moduan 12 da, termopare tenperatura neurtzea erabiltzen duena. Emaitza esperimentalen analisia, datuetatik abiatuta, torloju-konexioaren konexio-inpedantzia askoz handiagoa da laser-soldaketaren konexio-inpedantzia baino.

Torloju-konexioaren konexio-inpedantzia osatzen duten faktore garrantzitsuak hauek dira: juntagailuaren gainazala irregularra da (gainazaleko zimurtasun handia); ingurumen-faktoreek, oxidazioek edo korrosioek eragiten dute konexio luze/laburra eta bateriaren kontaktu-azalera; torlojua estutzea ez da nahikoa, Torloju bakoitzaren estutze momentua ez da koherentea; kanpoko faktorearen interferentziak torlojuak eragiten ditu, garraioan eta manipulazioan bibrazioek eragindako torlojuak barne. Laser bidezko soldadura argi-energia energia termiko bihurtzea denez, materiala urtu egiten da, eta horrela soldatzearen helburua lortzen da, eta biak urtzearen baliokidea da, beraz, konexio honen inpedantzia txikiagoa izan behar da. Litio-ioizko bateria-moduluaren barne-erresistentziatik, konexio metodoaren litio-ioizko bateria-modulua konexio-moduaren eta konexio-moduaren gainetik dago.

JARRI GUREKIN HARREMANETAN
Esan iezaguzu zure eskakizunak, imajina dezakezuena baino gehiago egin dezakegu.
Bidali zure kontsulta
Chat with Us

Bidali zure kontsulta

Aukeratu beste hizkuntza bat
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Egungo hizkuntza:Euskara