Naarmate nieuwe energievoertuigen steeds populairder worden, zijn elektrische batterijen als het "hart" van voertuigen . hun prestaties en veiligheid zijn rechtstreeks gerelateerd aan de rijervaring en reisveiligheid . Echter, van de microscopische batterijcelmaterialen tot het macroscopische batterij -pakketontwerp, wat onbekende technische secretes zijn verborgen achter dit complexe systeem? Laten we de precieze structuur van de stroombatterij ontmantelen en de onderliggende logica van zijn efficiënte energieopslag en veilige werking ontdekken .
De stabiele werking van stroombatterijen is onafscheidelijk van precieze verbinding en bewakingsnetwerken . De serie en parallelle verbinding tussen cellen en modules vereist efficiënte elektrische verbindingen . De realtime bewaking van de celstatus door het BMS-systeem is afhankelijk van nauwkeurige signaaltransmissie, terwijl de voertuigvermogen van de voertuig is op hooggeplaatste stroomverzameling OF is op hooggeplaatste stroomverzameling OF-UITVOERDRAMMING OF HOOGTE PROWER-OPPROCTION OF HOOG-UITVOERTE PROWER-OPPROCTION OF IS IS IS IS. Signaaltransmissie van laagspanning of hoogspanningsstroomoverdracht, elk verbindingspunt en elke bewakingsverbinding beïnvloedt direct de batterijprestaties en veiligheid . Om deze reden zijn de verbindingsbetrouwbaarheid van cellen en modules, de stabiliteit van hoge en laag spanningsinterfaces, en de nauwkeurigheid van de huidige en temperatuurmonitoring zijn de kernoverwegingen voor het ontwerp en de fabrikant van de power battery Systems {8}. Precisiecomponenten op het hele voertuig zijn de belangrijkste factoren die de stroomprestaties van nieuwe energievoertuigen bepalen .
Batterijcel
Als de kernenergie -eenheid van de vermogensbatterij bestaat de batterijcel voornamelijk uit positieve elektrode, negatieve elektrode, diafragma en elektrolyt . Het werkingsprincipe is in wezen om het laad- en ontlaadproces te realiseren door de migratie van lithium -ionen tussen positieve en negatieve elektroden: bij het laden, lithium ionen zijn vrijgegeven uit de positieve elektrode en insluiting in de negatieve elektrode; Bij het ontladen worden lithiumionen vrijgegeven uit de negatieve elektrode en worden teruggekeerd naar de positieve elektrode, enzovoort, het voltooien van de wederzijdse conversie van elektrische energie en chemische energie .
(Schematisch diagram van het werkprincipe van lithium-ionbatterijen)
Module
The battery module is the key transition link for lithium-ion batteries to move towards vehicle application. It integrates batteries in series and parallel, and is equipped with a single battery monitoring and management device, becoming the core intermediate product connecting batteries and battery packs (packs). Its internal structure is sophisticated and complex: the module control unit (i . e ., BMS-moederbord) is verantwoordelijk voor realtime monitoring van de status van enkele batterijen; Het batterijmonomeer, als de belangrijkste energie -opslaglichaam, realiseert stroomtransmissie via geleidende connectoren; Het plastic frame biedt structurele ondersteuning en isolatiebescherming voor de module, en de koude plaat en koelpijp vormen de basis van thermisch beheer om de stabiliteit van de werktemperatuur van de batterijcel te waarborgen; De drukplaten en bevestigingsmiddelen aan beide uiteinden integreren de componenten stevig . Dit ontwerp stelt de BM's niet alleen in staat batterijcellen efficiënt te beheren en de veiligheid van het batterijsysteem aanzienlijk te verbeteren, maar vereenvoudigt ook het daaropvolgende onderhouds- en reparatieproces door een modulaire structuur ..
Batterij
As the energy center of new energy vehicles, the battery pack is usually composed of battery modules, thermal management systems, battery management systems (BMS), electrical systems and structural parts. Among them, the battery module integrates the battery cells in series and parallel into a standardized energy unit. The thermal management system controls the temperature difference of the battery cells within 5℃through liquid cooling or air cooling to prevent thermal runaway. The BMS uses a combination of software and hardware to monitor the battery cell voltage, temperature and other parameters in real time and coordinate the charging and discharging strategy. The electrical system constructs the transmission path of electric energy and signals through high and low voltage wiring harnesses, and the structural parts use aluminum alloy shells and other components to provide mechanical support and IP67/IP68 Bescherming voor interne componenten . Deze componenten bereiken systeemfuncties van energieopslag, veiligheidscontrole en vermogen door precieze coördinatie .
De verzwakking van elektrische batterijen is een sleutelfactor die de levensduur en veiligheid van nieuwe energievoertuigen . beïnvloedt, kan worden geanalyseerd uit twee dimensies: prestaties en veiligheid:
In termen van prestatieverbetaling, na het gebruik van elektrische voertuigen gedurende een bepaalde periode, zullen gebruikers duidelijk het gevoel hebben dat het cruisebereik wordt ingekort en de versnellingsprestaties worden verminderd . achter dit fenomeen, is de essentie dat onomkeerbare veranderingen zijn plaatsgevonden in de batterij: capaciteitsstempels: capaciteitsstempels leiden tot een afname van het vermogen van de batterijcel voor elektrische energie, die direct verzwakt zijn van de batterijcellen; De toename van de interne weerstand verhoogt het energieverlies tijdens het laad- en ontlaadproces, vergezeld van verhoogde warmteopwekking, wat de efficiëntie verder beïnvloedt; De toename van zelfontlading zorgt ervoor dat het vermogensverlies versnelt wanneer het voertuig stationair is en "snel stroomverlies" vaak voorkomt bij dagelijks gebruik .
De veiligheidsdemping is nauw verwant aan de batterijcelstructuur . De huidige mainstream batterijcellen zijn verdeeld in cilindrische batterijcellen (zoals Tesla 4680), soft-pack batterijcellen (ingekapseld met aluminium-plastic film, dunne en flexibele) en vierkante batterijcellen (ingekapseld met aluminium-batterijen (verschillende structures aanwezig met aluminium, met aluminiumgebruiken). Risico's tijdens het verouderingsproces-cilindrische batterijcellen hebben een sterke afdichting maar ongelijke warmtedissipatie, zachte pack-batterijcellen hebben een zwakke lekweerstand en de laspunten van vierkante batterijcellen kunnen falen na langdurig gebruik . Deze veranderingen in kenmerken kunnen potentiële veiligheidsrisico's veroorzaken .}}}}}}}}}
Batterijbeheersysteem (BMS)
BMS (Battery Management System) speelt een kernbesturingsrol bij de werking van stroombatterijen . De functies kunnen worden samengevat in drie belangrijke dimensies: eerst, nauwkeurige status van lading (SOC) meting, door realtime bewaking van de resterende kracht van de stroombatterij, om stuurprogramma's te voorzien van intuïtieve milee-informatie, SO AS VOOR TIJDEN AS VOOR TIMALY AFLAGEN EN GIDSAFLAGEN BEWERKINGEN; Ten tweede, fulltime temperatuurbewaking en -beheer, verzamelt het systeem continu batterij-bedrijfstemperatuurgegevens, koppelt synchroon temperatuurregelingcomponenten zoals ventilatoren, koellichamen of vloeistofkoelingsapparaten, om ervoor te zorgen dat de batterijcellen altijd in het optimale werkbereik van 25-40} diploma zijn; Ten slotte, intelligent balancing-management, voor de productiefouten van de batterijcellen op het moment van het verlaten van de fabriek, de verschillen in ventilatieomstandigheden tijdens gebruik en de inconsistente verzwakking van elektrochemische prestaties, realtime detectie van enkele celspanning en resterende stroom, door dynamische energieregulatie om overladen te voorkomen, effectief de consistentie van de batterij {{}}}}}}}}}}}}}}}}
Acey-bp 24-50 a120aBMS -testapparatuuris specifiek ontworpen om de prestaties van Battery Management Systems (BMS) . te testen en te valideren.
De structurele innovatie van elektrische batterijen is in wezen de kunst van het balanceren van materialen, processen en veiligheid . Of het nu een nieuwe gebruiker van het energievoertuig is of een industriële beoefenaar, het begrijpen van de onderliggende architectuur kan de technische code van de levensduur, veiligheid en kosten . echt begrijpen