动力电池PACK系统的组成,动力锂电池系统设计要求

2019-11-01      1367 次浏览

动力电池PACK系统的组成,动力锂电池系统设计要求。随着全球能源变革时代的到来,从欧洲到北美,从北美到亚洲,再到全球最大的汽车市场中国,相关政府部门已经或者正在制定停售内燃机汽车的时间表。汽车电动化已经成为不可逆转的趋势。动力电池PACK作为电动车的“心脏”,你知道它的组成及设计要求吗?


  动力电池PACK系统的组成


众所周知,电池PACK是新能源汽车核心能量源,为整车提供驱动电能,它主要通过壳体包络构成电池PACK主体。电池PACK组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、壳体和BMS几个部分。


1)、动力电池模块:如果把电池PACK比作一个人体,那么模块就是“心脏”,负责储存和释放能量,为汽车提供动力。


2)、结构系统:结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成,可以看作是电池PACK的“骨骼”,起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护的作用。


3)、电气系统:电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”,将动力锂电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中,低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”,实时传输检测信号和控制信号。


4)、热管理系统:热管理系统主要有4类:风冷、水冷、液冷、相变材料。以水冷系统为例,热管理系统主要由冷却板,冷却水管、隔热垫和导热垫组成。热管理系统相当于是给电池PACK装了一个空调。电池充放电的过程实际上就是化学反应的过程,化学反应会释放大量的热量,需要将热量带走,让电池处于一个合理的工作温度范围内,以提高电池的寿命和可靠性。


5)、BMS:BMS电池管理系统可以看作是电池的“大脑”。主要由CMU和BMU组成。


动力锂电池系统设计要求


动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提,同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。


由于不同种类电动汽车的结构和工作模式的不同,导致对动力电池的性能要求也不一样。纯电动汽车行驶完全依赖于动力电池系统的能量,电池系统容量越大,可以续航里程越长,但所需电池系统的体积和重量也越大。虽然混合动力汽车对动力电池系统的容量要求比纯电动汽车要低,但要能够在某些时候提供较大的瞬时功率。而串联式和并联式混合动力汽车对电池系统的要求又有所区别。


中国电池PACK产能在逐步扩大


诚然,我国动力电池PACK业务起步较晚,技术水平也较日本、韩国等落后,但我国动力电池生产规模正在逐年增长,尤其是在2015年,行业增速高达229.5%,容量也突破了300亿元,达到346.9亿元,预计到2019年,动力电池PACK行业将形成千亿级市场。


据了解,目前,我国动力电池PACK行业市场参与主体有三种类型:电芯生产企业、整车企业和专业电池PACK企业,目前其市场占比分别是60%、20%、20%。


动力电池PACK的整体造型,极大程度上影响着整车的车身结构。电池结构与整车设计已经密不可分。换句话说,未来的电池Pack本就是整车设计的一部分。因此整车厂掌握PACK制造工艺,可以极大的减少沟通成本,提高工作效率。


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