单体测验:依照GBT31485的要求为,短路电阻5毫欧,时刻10分钟。实践需求依据的最小单元衔接状况来添加对此状况的模仿。
和老迈商议近期的作业要点,短期内能做出点成果来的,首要是会集在电气体系上面。所以从高压线束、的硬件电路、配电盒还有一些维护战略性的内容开端,我把简略的内容整理下,然后进一步应用到作业里边。如下图所示,电气体系里边的影响是挺大的,并且许多内容也是电池体系规划进程中,电气部分需求规划接受的。

图1 电池体系电气层级一些问题
如之前的表格里边所说的,短路/过流严厉意义上是指各个层级(单体、模组、半包和电池整包)超越额外的放电规划呈现过多的状况。

表1 功用失效问题

图2 各个层级的短路要求
电池体系短路测验: 依照GBT31476.3,短路电阻20毫欧,短路10分钟。
MSD分断半包测验:此项内容,首要考虑一个极点状况,在MSD内体系熔丝不起效果的条件下看整个规划的状况。
模组的短路测验:依照GBT31485的要求为,短路电阻5毫欧,时刻10分钟。
单体短路测验:依照GBT31485的要求为,短路电阻5毫欧,时刻10分钟。实践需求依据电池的最小单元衔接状况来添加对此状况的模仿。

表2 现有国内外规范和未来GB此项功用试验内容分配
不同层级有不同的做法:
1)BMS依据电流检测的状况,来堵截接触器,在这种短路带载的状况下,选用的接触器要至少能堵截1次
2)MSD里边的熔丝,需求细心考虑这种状况
以上层级在Pack层级咱们做的比较多
模块层级,前面也谈过了,首要考虑这种规划,或许选用J-bar来打孔来做,这儿要点需求在模组层级考虑这个内容。

实践的半包的短路效果很直接的
电芯层面规划Fuse:每个Cell的内部规划一个Fuse,在短路瞬间,断开电流回路,起到短路维护的效果。
1、软包电池运用每个电芯焊接一个Fuse的规划,或许考虑Tab在这种条件下的状况,这个规划进程是挺风趣的规划,考虑载流和过流的状况

2、硬壳电池在每个电芯配一个Fuse的规划

在前面提及短路维护法规和试验要求与规划概念今后,咱们需求进行规划值和试验的承认。
1)熔丝的分层细化
分级熔断防护首要是把整个电池包的短路分为四层
电池单体熔丝:在多电池并联的时分,避免电池内短路时,并联电池电流倒灌一切并联电池外短路 。如前文所述,电池单体熔丝能够做到电池里边、电池Tab上面和电池极柱与母线连上
电池模组熔丝:这一层首要是避免模组等级的短路,现在挺多公司予以省掉了。
电池体系熔丝:一般也称为Half Pack熔丝,避免电池体系外部短路的意图
整车用电负载熔丝:因为外部的用电负荷比较多,在分化用电部件之后,主熔丝需求放在刀刃上,所以需求给配电部分装备独自的熔丝予以考虑

图1 单体熔丝与模组熔丝

图2 模组熔丝和电池体系熔丝
2)熔丝规划考虑-熔丝考虑
维护设备的时刻-电流曲线需求考虑两部分,
正常运转区域(绿色暗影部分):在该电路规划区域内,熔丝答应放电电流经过。正常运转区域有必要坐落维护器材的时刻电流曲线左边。
电流反常区域(赤色暗影部分),此刻熔丝需求动作,断开电池与外部体系的衔接,应坐落维护设备时刻-电流曲线的右侧。
短路时刻持续时刻应大约为几十毫秒,保证电池赶快与毛病阻隔。
熔丝设备翻开的时刻越长,电池在短路阶段开释的能量能量就越多,或许导致设备损坏,乃至引发相关导电部件发热。
短路电流随电池状况的不同而不同,在不同SOC和EOL状况下,在规划中需求考虑这个。

图3 短路规划考虑
在实践的考虑中,需求把参数进行转化。图4其实还少了一个专用车载熔丝,这个熔丝熔断会和接触器和整包熔丝之间,最首要的作业便是在这几个不同的熔断对时刻的曲线里边,咱们是经过规划不同的熔丝的标准,然后进行剖析、测定。

图4 多层级维护描绘
在这几个不同的熔断对时刻的曲线里边,咱们是经过规划不同的熔丝的标准,然后进行剖析、测定。

图5 多层级时刻熔断分化
这儿咱们一般是两种做法,在熔丝范畴选熔丝和规划熔丝;在BMS里边考虑电流的过流检测和短路维护的战略。现有熔丝的状况是把相关的技能标准,尽量选出来。
补白:这儿首要讲的是不同熔丝的分级战略,单根熔丝的熔断机理和耐久性考虑,咱们独自后边评论。如下图所示,其实是需求考虑在不同脉冲电流下和环境温度下,熔丝的发热和实践的运转状况。


图6 主熔丝里层熔断的
自主规划的时分,就需求考虑多种要素。这块咱们后边独自打开。
3)运用考虑
因为现在的电池体系规划,是需求考虑梯次运用的,所以咱们也需求在规划层考虑熔丝的方位和需求。如下图储能体系里边,并联其实在里边仍是非常重要的参数。所以这儿内生的规划仍是非常重要的。

图7 模组将来作为储能运用的时分,模组熔丝的存在有着更多的是用空间
根据寿数后期的考虑,因为资料特性的差异,从头校核这个熔丝的状况仍是非常重要的。所以从整个生命周期的规划考虑到后期,这个参数需求调平。

表1 电流不同状况分化表
小结:熔丝规划需求做很多的试验,还需求和整车的实践作业状况做匹配。假如做欠好,要么维护不起效果,要么经常性熔断。