接平工的文章,我們來談?wù)勲姵氐牟灰恢潞湍=M并聯(lián)。
由于能量的需求,拆解成總能量=電壓*容量,集成過程中如果要用固定規(guī)格的電芯需要進行串并聯(lián)操作,達到目標(biāo)需求總?cè)萘俊N覀儗τ陔姵叵到y(tǒng)的配置可以分為幾種方式方式:

1)單體先并聯(lián)后串聯(lián):這是典型的串并聯(lián)的應(yīng)用模式,由于最小單元在3.2~3.7V這個范圍內(nèi),整個電流支路均衡壓差也比較小
好處:
電池的熔絲設(shè)計相對容易
電池采樣通道數(shù)量較少,BMS的成本和復(fù)雜程度低
電池自均衡在單體級別電流支路
設(shè)計難點:
電池的一致性
母線排熔絲的可靠的均一性設(shè)計
電流密度的均一性,還有熔斷的特性一致性
2)單體串聯(lián)成模組后進行并聯(lián):這種方式典型的用于大的儲能單元,特別是儲能站、大巴上面,效果比較好,特別是并聯(lián)的過程中可以采取整包并聯(lián)的模式,復(fù)用預(yù)充和配電盒,使得整個連接更為可控
分組之后直接并聯(lián)存在難度,需要預(yù)充
而現(xiàn)在的設(shè)計往往在模組級別進行引申出現(xiàn)
模組并聯(lián)后再串聯(lián)
模組串聯(lián)后再并聯(lián)

后者之前用在商用車?yán)锩娴?支路的并聯(lián)
這個標(biāo)準(zhǔn)箱體的概念也確實目前在商用車,大巴和物流車上廣泛使用,在通用性方面考慮基于標(biāo)準(zhǔn)化箱體的配置組合開發(fā)較定制開發(fā)而言在可靠性、開發(fā)周期、開發(fā)效率上都有著顯著的優(yōu)勢。而進一步的革新是這個箱體里面去除模組的概念,又回到之前的電芯直接植入的模式
前者確實不多見,現(xiàn)在看到了一個,ES8的電池箱體
這里的設(shè)計呢,也是因為Ah的容量導(dǎo)致的,短期內(nèi)PHEV2的Ah規(guī)格到50+Ah,能往60+Ah走還需要1年~1.5年

這里涉及到模組間的環(huán)流,而且會出現(xiàn)兩個支路分配電流不一致引起的SOC、溫升、壽命不同步的問題
根據(jù)這個Busbar的配置
整個電池包里面的Busbar可能是類似這個樣子的

這個模組并聯(lián)的電池系統(tǒng)對電池的一致性提出了更高的要求
備注:串聯(lián)電池一般是強調(diào)容量的一致,由于只有一個大的回路,總的電流只有一個,各個電池間保持相近的核電態(tài),均衡的辦法也比較
并聯(lián)電池系統(tǒng)
由于電池系統(tǒng)在整個放電或充電SOC曲線上都要工作,因此如果電池內(nèi)阻差異性很大的時候,整個放電過程中會出現(xiàn)較大的模組環(huán)流,而這個電流和整個回路電流形成了差異,CMU無法對電壓和電流進行一致性的匹配
在壽命后期,整個電池模組的離散性進一步放大,放電的初期模組內(nèi)阻小則分配到了更多的電流,SOC迅速下降更快,這里也會形成額外的電壓波動導(dǎo)致兩個模組之間始終有電流在來回充放
這里的擾動因素特別多,是積累了一個模組和另一個模組的,電壓、內(nèi)阻、溫度等差異,在外部工況負(fù)荷比較重的時候,電池的發(fā)熱會額外導(dǎo)致電池溫升也不同,兩個模組之間的差異也越來越大,形成了惡性循環(huán)
這個CMU設(shè)計也存在一些難點,2個模組6S這個電壓不夠高,怎么取電是個問題,這個我仔細(xì)想一想再考慮一下是怎么做的
小結(jié):我覺得這么做似乎存在挺大的設(shè)計限制,這個1500次的數(shù)據(jù)雖然在實驗室、耐久車和大規(guī)模路試上可能可以,但是在更大規(guī)模的量產(chǎn)上,考慮實際消費者的使用,運行負(fù)荷的差異性,很難保證1500次真的發(fā)生,可能最終的結(jié)果會打折
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串并聯(lián)
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電芯
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原文標(biāo)題:電池不一致性和模組并聯(lián)
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