動(dòng)力電池pack課件

1、新能源汽車鋰離子電池組設(shè)計(jì)與應(yīng)用動(dòng)力電池pack課件第1頁(yè)目錄鋰離子電池為何可并聯(lián)應(yīng)用？電池串并聯(lián)組合可靠性大容量電池與小容量電池并聯(lián)特征小電池并聯(lián)與大電池安全性比較不一樣結(jié)構(gòu)電池特征電池組合形式均衡目標(biāo)和意義電池組壽命與單體電池壽命為何差異巨大？純電動(dòng)汽車用動(dòng)力電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)力電池pack課件第2頁(yè)鋰離子電池為何可并聯(lián)應(yīng)用？動(dòng)力電池pack課件第3頁(yè)鋰離子電池充電特點(diǎn)電壓嚴(yán)格限制，受溫度等變動(dòng)影響不大；超出電壓輕易受損。充電電壓?jiǎn)握{(diào)改變（鎳氫電池充電后期會(huì)出現(xiàn)電壓下降現(xiàn)象）充電效率高，充電過(guò)程中基本無(wú)副反應(yīng)動(dòng)力電池pack課件第4頁(yè)鋰電池為何能并聯(lián)？充電為最高電壓限制，并聯(lián)電池電壓一致充電、

2、放電電壓?jiǎn)畏较蚋淖冸妷合拗茀?shù)受溫度等外界原因影響不大動(dòng)力電池pack課件第5頁(yè)并聯(lián)電池優(yōu)點(diǎn)小電池并聯(lián)比直接采取大電池安全性更加好小電池并聯(lián)比直接采取大電池電流經(jīng)過(guò)能力強(qiáng)使用過(guò)程中并聯(lián)電池之間電流能夠依據(jù)各電池能力自行分配，提升系統(tǒng)綜合性能小電池并聯(lián)形成大電池，在相對(duì)電流分布、溫度分布方面更均勻，從而使系統(tǒng)壽命和可靠性更高。生產(chǎn)加工方便：能夠僅生產(chǎn)幾個(gè)規(guī)格小容量電池，依據(jù)需求并聯(lián)成不一樣容量設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)行單只電池維護(hù)與更換，降低維護(hù)成本。動(dòng)力電池pack課件第6頁(yè)并聯(lián)電池需注意問(wèn)題電池并聯(lián)設(shè)計(jì)必須確保經(jīng)過(guò)每只電池電流大小理論上一致。即確保并聯(lián)電池內(nèi)阻基本一致并聯(lián)電池自放電基本一致。并聯(lián)電池

3、容量不能差異太大。動(dòng)力電池pack課件第7頁(yè)電池串并聯(lián)組合可靠性動(dòng)力電池pack課件第8頁(yè)影響單體電池可靠性主要原因單體電池可靠性與各部件可靠性相關(guān)：外殼（r1)、隔膜(r2)、正極組(r3)、負(fù)極組(r4)、電解液(r5)等電池可靠性=r1r2r3r4r5 外殼、電解液等部件可靠性在電池分選、配組時(shí)控制，能夠控制為1可靠性大部分是由電極不可靠性（如毛刺等）引發(fā)。電極和隔膜可靠性僅與其應(yīng)用面積相關(guān)；一樣容量下，小電池并聯(lián)與大電池電極面積是基本相同 結(jié)論：小電池并聯(lián)與大電池可靠性相同電池制作工藝上，小電池可靠性與成品率要高于大電池小電池并聯(lián)在溫度、壽命方面比大電池更有優(yōu)勢(shì)。動(dòng)力電池pack課件第

4、9頁(yè)不一樣組合方式數(shù)學(xué)模型可靠性方面串聯(lián)數(shù)學(xué)模型：并聯(lián)數(shù)學(xué)模型：串并聯(lián)數(shù)學(xué)模型：并串聯(lián)數(shù)學(xué)模型：Rs(t)表示系統(tǒng)可靠度；R=（1，2，3，n)表示第i個(gè)單元可靠度。動(dòng)力電池pack課件第10頁(yè)并串聯(lián)與串并聯(lián)比較可靠性比較 設(shè)單個(gè)電池可靠度相同，Ri=0.99，100只電池串聯(lián)，4只電池并聯(lián)： 并串聯(lián)可靠度：0.999999 串并聯(lián)可靠度：0.8385電池管理成本鋰電池需要管理到每只單體先串聯(lián)后并聯(lián)需要增加管理系統(tǒng)成本先串聯(lián)后并聯(lián)電路無(wú)環(huán)流處理動(dòng)力電池pack課件第11頁(yè)單體電池含有獨(dú)立可靠性比較組合要求：100只電池串聯(lián)兩種電池形式1：10只10Ah電池并聯(lián)成100Ah2：100Ah單體電池

5、假設(shè)條件：電池可靠性僅與電極面積大小相關(guān)。10Ah電池可靠性為0.999,則100Ah電池可靠性約為0.99。單體電池可靠性不獨(dú)立（并聯(lián)電池有1只故障，則并聯(lián)組合失效）：方案1可靠性 R1（0.99910）1000.366方案2可靠性 R2（0.99）1000.366結(jié)論：1 串聯(lián)電池?cái)?shù)量越多，電池組可靠性越低 2 100只電池串聯(lián)電池組確保0.9可靠性，單體電池可靠性需到達(dá)0.999 3 單體電池可靠性不獨(dú)立，則大電池、小電池并串聯(lián)組合可靠性相同。動(dòng)力電池pack課件第12頁(yè)單體電池含有獨(dú)立可靠性比較單體電池可靠性獨(dú)立（并聯(lián)電池有1只故障，并不影響其它電池應(yīng)用）：方案1可靠性 若有2只電池或

6、2只以上電池?fù)p壞，則并聯(lián)組失效（按容量80%終止假設(shè)） R1（0.99910+ C1090.9999 *0.001）1000.991方案2可靠性 R2（0.99）1000.366結(jié)論：1 合理電池設(shè)計(jì)和PACK設(shè)計(jì)可提升電池組可靠性 2 單體電池可靠性獨(dú)立，采取小電池并聯(lián)可大幅度提升電池組可靠性 動(dòng)力電池pack課件第13頁(yè)大容量電池與小容量電池并聯(lián)特征動(dòng)力電池pack課件第14頁(yè)大容量電池特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)組合方便指標(biāo)占優(yōu)勢(shì)（體積比能量、質(zhì)量比能量等）組合方便，僅需考慮串聯(lián)組合應(yīng)用體積優(yōu)勢(shì)缺點(diǎn)工藝復(fù)雜，合格率低內(nèi)部電流密度、溫度分布均勻性部分結(jié)構(gòu)電池（如軟包裝等，引流能力受限）動(dòng)力電池pack課件第1

7、5頁(yè)小容量電池特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)電池表面積/體積大，散熱性能好 圓柱：比表面積/體積=2*(1/h+1/r),其中，h指高度，r指半徑； 方形電池時(shí)，比表面積、體積=2*（1/a+1/b+1/c），a、b、c分別指電池長(zhǎng)、寬、高） 安全系數(shù)高缺點(diǎn)大容量電池需并聯(lián)應(yīng)用串并聯(lián)組合設(shè)計(jì)復(fù)雜，組合成本高串并聯(lián)組合體積大，影響部分應(yīng)用動(dòng)力電池pack課件第16頁(yè)小容量電池串并聯(lián)與大容量電池安全性突發(fā)性安全事故過(guò)充電、過(guò)放電、外部短路等能夠經(jīng)過(guò)外電路保護(hù)穿刺、擠壓、沖擊等外部環(huán)境造成安全問(wèn)題單體電池內(nèi)部短路或電池組內(nèi)部分短路本身安全性問(wèn)題最常見是電池內(nèi)部為短路、短路等引發(fā)安全性問(wèn)題動(dòng)力電池pack課件第17頁(yè)熱量分

8、布均勻性動(dòng)力電池pack課件第18頁(yè)小電池并聯(lián)與大電池安全性比較動(dòng)力電池pack課件第19頁(yè)電動(dòng)汽車對(duì)電池安全性要求安全性是電動(dòng)汽車第一指標(biāo)。電動(dòng)汽車電池使用特點(diǎn)： 高速移動(dòng)、猛烈震動(dòng)、高溫工作、快速充放電，潛在著撞擊、刺傷、短路、跌落、浸水、火燒、甚至槍擊可能性。所以，電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池安全性要求極高，對(duì)百萬(wàn)分之一非安全概率都會(huì)造成極其嚴(yán)重后果，它意味著大陸年產(chǎn)100萬(wàn)輛新能源汽車每年都要發(fā)生多起安全事故。對(duì)鋰動(dòng)力電池科研、生產(chǎn)、使用過(guò)程：召回制度、安全隱患對(duì)鋰電池企業(yè)是致命性打擊。安全、安全、再安全是鋰動(dòng)力電池永久話題。動(dòng)力電池pack課件第20頁(yè)世界上沒(méi)有絕對(duì)安全電池電池是能量載體，本質(zhì)

9、上就存在不安全原因。不一樣電化學(xué)體系，不一樣容量，使用工藝參數(shù)，使用環(huán)境，使用程度，都對(duì)安全性有較大影響。全部安全性均與溫度相關(guān)：控制溫度主要性。全部電池包含一次電池、各類二次電池，均存在安全性問(wèn)題動(dòng)力電池pack課件第21頁(yè)安全性本質(zhì)：電池中能量以20Ah鋰離子電池為例:20Ah （3.6V） 72Wh 259.2KJ1 克TNT 4.20KJ20Ah鋰離子電池能量 61.7克TNT能量20Ah鋰離子電池僅存放電能相當(dāng)于61.7克TNT炸藥能量。以上計(jì)算還未計(jì)電解液燃燒所含能量，及正極活性物質(zhì)分解能量。動(dòng)力電池pack課件第22頁(yè)電解液能量鋰離子電池電解液用量 6mL/AH汽油密度 0.71

10、克/mL1 克汽油 42KJ1 克TNT 4.183KJ1 Ah電池電解液能量 178.9KJ1 Ah電池電解液能量 42.6克 TNT20 Ah電池電解液能量 832克 TNT注意：該能量不具備直接爆炸條件動(dòng)力電池pack課件第23頁(yè)安 全 性 結(jié) 論1、電池容量越高，貯存能量越多，安全性越差2、保護(hù)辦法 外置保護(hù)電路 內(nèi)裝置PTC（但會(huì)增加電池內(nèi)阻） 電解液添加阻燃劑（會(huì)影響電池性能）3、熱管理主要性4、外部保護(hù)不能處理電池內(nèi)部問(wèn)題 電池設(shè)計(jì) 質(zhì)量控制 PACK設(shè)計(jì)動(dòng)力電池pack課件第24頁(yè)安全性比較小容量電池輕易實(shí)現(xiàn)多充保護(hù)辦法(單體電池保護(hù)設(shè)計(jì)）電池容量低，出現(xiàn)問(wèn)題能量釋放少，對(duì)周圍

11、電池影響小大容量電池保護(hù)辦法少內(nèi)部問(wèn)題釋放能量大，連鎖反應(yīng)引發(fā)周圍電池故障，安全失控動(dòng)力電池pack課件第25頁(yè)伴隨動(dòng)力電池使用次數(shù)增多，電池內(nèi)阻增大，容量逐步降低，電池性能逐步變壞。循環(huán)后安全性對(duì)熱擾動(dòng)性敏感性更大。電池安全性是相正確， 一定循環(huán)次數(shù)之前電池安全測(cè)試是合格，而經(jīng)過(guò)一定循環(huán)次數(shù)后電池將展現(xiàn)出不安全原因。安全性隨使用循環(huán)變壞動(dòng)力電池pack課件第26頁(yè)不一樣結(jié)構(gòu)電池特征動(dòng)力電池pack課件第27頁(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較圓柱形方形軟包裝安全性安全閥雙重保護(hù)，PTC泄氣閥外殼保護(hù)耐壓性高中差功率性能好很好普通組合體積大小小組合成本高低低形狀標(biāo)準(zhǔn)殼體金屬或塑料殼體，改變較難能夠制作成各種大小電池

12、散熱性能良好普通差工藝性成熟，易于自動(dòng)化生產(chǎn)普通普通組合特點(diǎn)體積大，散熱表面大組合體積小，組合工藝簡(jiǎn)單組合工藝較簡(jiǎn)單，機(jī)械強(qiáng)度低應(yīng)用領(lǐng)域廣泛（動(dòng)力類及消費(fèi)類）動(dòng)力電池動(dòng)力電池動(dòng)力電池pack課件第28頁(yè)電池結(jié)構(gòu) 軟包裝 方形 圓柱動(dòng)力電池pack課件第29頁(yè)電池結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池pack課件第30頁(yè)代表性廠家圓柱形產(chǎn)品：A123、Valance、力神、CENS、微宏等方形電池：星恒、雷天、洛陽(yáng)天空、力神、ATL、國(guó)軒等軟包裝：中信國(guó)安、萬(wàn)向、雙登、豐江等 相對(duì)來(lái)講，純電動(dòng)汽車用軟包裝和方形電池居多，混合電動(dòng)車用圓柱和方形（金屬殼體）居多。動(dòng)力電池pack課件第31頁(yè)電池組合形式動(dòng)力電池pack課件第

13、32頁(yè)圓柱電池并串聯(lián)組合形式最慣用方法：并排焊接問(wèn)題1：焊接不可靠性問(wèn)題2：導(dǎo)電連接體局部電流密度過(guò)大問(wèn)題3：一個(gè)方向組合，疊層組合難度大問(wèn)題4：連接件銹蝕改裝Prius車電源系統(tǒng)（圓柱鋰離子電池）動(dòng)力電池pack課件第33頁(yè)圓柱形電池串并聯(lián)組合形式1、采取一個(gè)蜂窩狀結(jié)構(gòu)，電池之間經(jīng)過(guò)蜂窩狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)并聯(lián)，上、下蓋板設(shè)計(jì)有正負(fù)電極及固定件。2、螺栓、螺柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 動(dòng)力電池pack課件第34頁(yè)圓柱電池組合形式福特車電源系統(tǒng)（Ni-MH)動(dòng)力電池pack課件第35頁(yè)圓柱電池組合形式焊接方式圓柱串并聯(lián)組合系統(tǒng)動(dòng)力電池pack課件第36頁(yè)圓柱形電池串并聯(lián)組合形式柔性防振動(dòng)串并聯(lián)組合設(shè)計(jì)密封散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)連

14、接可靠，導(dǎo)流面積大多方向組合連接防震彈片式串并聯(lián)組合動(dòng)力電池pack課件第37頁(yè)方形電池組合形式Prius車電源系統(tǒng)動(dòng)力電池pack課件第38頁(yè)方形電池組合形式混合電動(dòng)客車用車電源系統(tǒng)（Ni-MH)動(dòng)力電池pack課件第39頁(yè)軟包裝電池組合形式動(dòng)力電池pack課件第40頁(yè)串并聯(lián)組合設(shè)計(jì)注意點(diǎn)怎樣降低電池組合內(nèi)阻串聯(lián)容量一致性并聯(lián)內(nèi)阻均勻性單體電池電流均勻性動(dòng)力電池pack課件第41頁(yè)國(guó)內(nèi)與國(guó)外電池及系統(tǒng)設(shè)計(jì)差異 1 重視電池與組合、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 2 重視應(yīng)用過(guò)程中均一性設(shè)計(jì)（溫度、電流）Prius電池結(jié)構(gòu)改進(jìn)動(dòng)力電池pack課件第42頁(yè)均衡目標(biāo)和意義動(dòng)力電池pack課件第43頁(yè)現(xiàn)有均衡技術(shù)不能

15、處理電池實(shí)際容量差異電池組容量由最低電池容量確定，不可能因?yàn)榫舛闺姵亟M容量超出最低單體容量均衡對(duì)保護(hù)是否有作用有專門充放電保護(hù)，不能起到作用實(shí)時(shí)均衡或放電均衡是否對(duì)電池組容量有作用放電期間大部分時(shí)間電壓差異很小，只在最終有作用；均衡電流有限，作用不顯著混合動(dòng)力應(yīng)用中實(shí)時(shí)均衡可在一定程度上提升一致性，延長(zhǎng)維護(hù)周期動(dòng)力電池pack課件第44頁(yè)均衡目標(biāo) 均衡目標(biāo)是補(bǔ)充因?yàn)殡姵刈苑烹姷炔灰恢乱l(fā)電池容量差異，電池實(shí)際容量仍基本保持一致。電池本身自放電引發(fā)差異應(yīng)用中環(huán)境不一致引發(fā)自放電差異 動(dòng)力電池pack課件第45頁(yè)均衡電流大小 填補(bǔ)電池自放電引發(fā)差異 假設(shè)電池自放電每個(gè)月最大差異10%，電池組容

16、量500Ah。充電時(shí)間58h，均衡時(shí)間4h，每次充電后均衡完全，則： 均衡電流=（50/（30*4）=417mA 每次均衡充電滿足4h，均衡電流400500mA即可。動(dòng)力電池pack課件第46頁(yè)均衡研究與發(fā)展當(dāng)前通常僅依靠電壓或電壓差異來(lái)考慮均衡怎樣將電池內(nèi)阻等參數(shù)結(jié)合進(jìn)去放電均衡高效果實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池pack課件第47頁(yè)電池組壽命與單體電池壽命為何差異巨大動(dòng)力電池pack課件第48頁(yè)宏觀環(huán)境差異實(shí)際適用環(huán)境溫度與試驗(yàn)溫度差異 溫度對(duì)壽命影響符合Arrhenius公式 20與21 壽命系數(shù)： f=exp（E/R（1/294-1/293）= exp-50000/8.314（1/294-1/293）=

17、1.0723 ） 升高1，失效速度增加約7%。溫度每升高10其退化速度就增加1倍 電池組熱管理主要原因之一。動(dòng)力電池pack課件第49頁(yè)電池包內(nèi)環(huán)境溫度差異通?？刂齐姵匕鼉?nèi)溫差不超出55差異電池之間衰減速度差異就達(dá)30% 控制電池包溫差主要原因之一動(dòng)力電池pack課件第50頁(yè)微觀環(huán)境影響電池模塊內(nèi)溫度差異應(yīng)用中不能檢測(cè)到每只電池溫度模塊內(nèi)不一樣部位電池溫度差異模塊散熱表面與單體電池散熱表面差異單體電池內(nèi)部溫度差異電池各部位所處環(huán)境溫度不一致電池組設(shè)計(jì)電流分布差異PACK設(shè)計(jì)主要性動(dòng)力電池pack課件第51頁(yè)電池本身一致性影響電池組單體電池容量一致性差異組合電池容量控制電池內(nèi)阻/極化內(nèi)阻控制 組

18、合早期電池一致性主要性動(dòng)力電池pack課件第52頁(yè)使用情況復(fù)雜型行駛工況差異安裝位置差異行駛習(xí)慣差異充電條件差異 針對(duì)實(shí)際應(yīng)用條件設(shè)計(jì)主要性動(dòng)力電池pack課件第53頁(yè)純電動(dòng)汽車用動(dòng)力電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)力電池pack課件第54頁(yè) 動(dòng)力電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)目 依據(jù)整車設(shè)計(jì)要求，為其提供含有最正確使用性能動(dòng)力電源系統(tǒng)。安全性要求電性能要求電池選型與系統(tǒng)配置 動(dòng)力電池pack課件第55頁(yè)要處理問(wèn)題在允許尺寸、重量范圍內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，使其滿足整車系統(tǒng)用電要求尋找簡(jiǎn)單可行工藝降低成本在條件許可情況下，提升產(chǎn)品技術(shù)性能克服和處理環(huán)境污染問(wèn)題動(dòng)力電池pack課件第56頁(yè)設(shè)計(jì)流程動(dòng)力電池pack課件第57頁(yè)確定參數(shù)

19、與處理問(wèn)題（1）電氣特征：標(biāo)稱電壓及運(yùn)行電壓范圍標(biāo)稱容量及可用容量范圍電源系統(tǒng)常規(guī)放電電流電源系統(tǒng)充電要求（2）功率特征電源系統(tǒng)最大輸出功率及連續(xù)時(shí)間電源系統(tǒng)最大反饋功率及連續(xù)時(shí)間（3）環(huán)境特征電源系統(tǒng)使用溫度范圍充電溫度范圍貯存溫度范圍動(dòng)力電池pack課件第58頁(yè)確定參數(shù)與處理問(wèn)題（4）物理特征電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與尺寸電源系統(tǒng)質(zhì)量 其它機(jī)械性能、防護(hù)性能等要求（5）BMS要求BMS具備管理與保護(hù)功效 電池SOC、SOH判斷通訊方式及收發(fā)器件設(shè)計(jì)要求 控制要求及通訊協(xié)議（6）整車接口要求物理接口：包含電池安裝、固定方式、冷卻介質(zhì)空間走向、相關(guān)管路電氣接口：包含整車線束定義及技術(shù)規(guī)范、連接件型號(hào)及

20、管腳定義通訊接口：包含與整車通訊、BMS內(nèi)部通訊、與充電機(jī)通訊動(dòng)力電池pack課件第59頁(yè)需要了解整車信息 對(duì)整車了解越詳細(xì)，設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)越完善。不但僅是電機(jī)、整車控制策略等會(huì)影響到電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，整車質(zhì)量、尺寸、空間、運(yùn)行工況等均需進(jìn)行詳細(xì)了解。1）整車參數(shù)2）整車電機(jī)參數(shù)3）整車要求續(xù)駛里程4）反饋功率5）電源系統(tǒng)安裝空間尺寸，安裝固定要求6）電源系統(tǒng)質(zhì)量要求7）充電方式及接口8）車輛行駛工況9）使用環(huán)境溫度范圍10）充電環(huán)境溫度范圍11）輔助系統(tǒng)功率要求12）輔助電源特征參數(shù)動(dòng)力電池pack課件第60頁(yè)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟1）確定整車設(shè)計(jì)要求2）確定電機(jī)要求3）確定電源系統(tǒng)功率需求4）確定電源

21、系統(tǒng)電壓范圍5）確定電源系統(tǒng)所需電池類型6）確定電源系統(tǒng)SOC應(yīng)用范圍7）確定電源系統(tǒng)有效容量范圍和實(shí)際容量8）確定電源系統(tǒng)組合結(jié)構(gòu)形式9）確定電源系統(tǒng)BMS要求10）確定電源系統(tǒng)接口11）確定其它散熱方式、氣體起源、充電方式等12）仿真模擬驗(yàn)證13）設(shè)計(jì)優(yōu)化動(dòng)力電池pack課件第61頁(yè)車輛參數(shù)動(dòng)力電池pack課件第62頁(yè)（1） 確定車輛功率需求汽車功率平衡關(guān)系應(yīng)滿足： 最高車速對(duì)應(yīng)車輛功率需求Pv1為 ： 最大爬坡度m對(duì)應(yīng)車輛需求功率Pv2為， 原地起步加速到指定加速時(shí)間T以下式，全力加速時(shí)需求功率Pv3。能夠得到車輛最高車速、最大爬坡度和全力加速時(shí)車輛對(duì)應(yīng)功率需求。分別為98.7KW，91

22、.8KW、65KW。 動(dòng)力電池pack課件第63頁(yè) （2）確定系統(tǒng)電壓范圍 依據(jù)整車所選擇電機(jī)，確定電源系統(tǒng)標(biāo)稱電壓及電壓應(yīng)用范圍。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中推薦電動(dòng)汽車電機(jī)電源電壓等級(jí)為： 120 V、144 V、168 V、192 V、216 V、240 V、264 V、288 V、312 V、336 V、360 V、384 V、408 V等。標(biāo)準(zhǔn)要求電機(jī)及控制器在電源電壓為12075%額定電壓值下安全承受最大電流。確保直流總線電壓不低于電機(jī)額定電壓80%。整車采取384V電機(jī)為例。電源系統(tǒng)正常工作電壓應(yīng)在300460V范圍內(nèi)。選取LiFePO4體系鋰離子電池，120只串聯(lián)系統(tǒng)。動(dòng)力電池pack課件第64

23、頁(yè)（3）電源系統(tǒng)最大輸出功率/電流電源系統(tǒng)功率需求 電機(jī)功率為110KW，假設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)換效率及控制器效率分別為0.9及0.95，電子附件、空調(diào)等功率8KW，則電源系統(tǒng)需求最低功率為110/（0.90.95）+8=137KW。最大輸出電流 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓384V。大功率輸出下以低于標(biāo)稱電壓10%計(jì)算。 Idmax=Pmax/V=137000/（3840.9）=396A 連續(xù)時(shí)間 以整車要求為準(zhǔn) 注意SOC要求（30%SOC下最大功率需求） 設(shè)計(jì)冗余 確保30%設(shè)計(jì)冗余是必要?jiǎng)恿﹄姵豴ack課件第65頁(yè)（4）最大回饋電流確定 回饋功率與車輛控制策略相關(guān)回饋功率小于電機(jī)最大功率。110KW電機(jī)最大發(fā)電功

24、率約70KW，則回饋承受電流約為： Icmax=70000/432=162A回饋時(shí)間：據(jù)車輛工況要求定（如10s)SOC范圍：依據(jù)電池特征確定，如在70%SOC。車輛制動(dòng)回饋策略：機(jī)械制動(dòng)和電機(jī)制動(dòng)能量回收百分比。電機(jī)回饋功率通常較小，實(shí)際功率小于最大發(fā)電功率。按50%最大功率回收，則反饋功率為55KW，電流約為100A。動(dòng)力電池pack課件第66頁(yè)（5）電源系統(tǒng)SOC應(yīng)用范圍確定 為更加好保護(hù)電源系統(tǒng)，普通應(yīng)用中不提倡將電源系統(tǒng)完全充滿電，放電時(shí)不提倡完全放電徹底，不然輕易損壞電池。普通提議充電到95100%，放電應(yīng)剩下510%容量，能夠更加好保護(hù)系統(tǒng)中弱勢(shì)電池。提議應(yīng)用范圍在1090%SOC。動(dòng)力電池pack課件第67頁(yè)（6）電源系統(tǒng)容量確定 (a)依據(jù)平均行駛速度與里程計(jì)算 平均行駛速度為40Km/h，平均輸出功率為25KW。電機(jī)標(biāo)稱電壓為38