उद्योग बातम्या

बॅटरीच्या एकूण डिझाइन प्रकल्पावर चर्चा

2023-07-11

一、मॉड्युल एकूण डिझाइन वैशिष्ट्ये

बॅटरी मॉड्युल हे बॅटरी सेल आणि लिथियम-आयन बॅटरी सेलच्या मालिकेतील आणि समांतर, आणि एकल बॅटरीचे व्होल्टेज आणि तापमान निरीक्षण आणि व्यवस्थापन यंत्र यांच्या संयोगाने तयार झालेले बॅटरी पॅक दरम्यानचे उत्पादन म्हणून समजले जाऊ शकते. त्याची रचना सेलचे समर्थन, निराकरण आणि संरक्षण करणे आवश्यक आहे आणि डिझाइन आवश्यकता यांत्रिक शक्ती, विद्युत कार्यप्रदर्शन, उष्णता विघटन कार्यप्रदर्शन आणि दोष हाताळण्याची क्षमता या आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे.ते सेलची स्थिती पूर्णपणे निश्चित करू शकते आणि कार्यक्षमतेस हानी पोहोचवणाऱ्या विकृतीपासून संरक्षण करू शकते का, वर्तमान वाहून नेण्याच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकता कशा पूर्ण करायच्या, सेलच्या तापमानाचे नियंत्रण कसे पूर्ण करावे, गंभीर विकृतींचा सामना करताना वीज बंद करावी की नाही, थर्मल रनअवे प्रसार टाळा, इ. हे बॅटरी मॉड्यूलच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी निकष असेल.
 

आकृती 1: स्क्वेअर हार्ड शेल पॉवर बॅटरी पॅक

 

आकृती 2: स्क्वेअर सॉफ्ट पॅक पॉवर बॅटरी पॅक


आकृती 3: दंडगोलाकार बॅटरी पॅक

二、विद्युत कामगिरी आवश्यकता

● सेल गट सुसंगतता आवश्यकता:

उत्पादन प्रक्रियेच्या मर्यादेमुळे, प्रत्येक सेलच्या पॅरामीटर्सची संपूर्ण सुसंगतता प्राप्त करणे अशक्य आहे. शृंखला वापरण्याच्या प्रक्रियेत, मोठ्या अंतर्गत प्रतिरोधकतेसह सेल प्रथम डिस्चार्ज केला जातो आणि प्रथम पूर्णपणे चार्ज केला जातो, दीर्घकालीन वापर, प्रत्येक मालिका सेलची क्षमता आणि व्होल्टेजमधील फरक अधिकाधिक स्पष्ट होत आहे. मॉड्यूलसाठी सेल निवडताना आठ सुसंगतता आवश्यकता विचारात घेणे आवश्यक आहे.
1. सातत्यपूर्ण क्षमता
2. सातत्यपूर्ण व्होल्टेज
3. सातत्यपूर्ण स्थिर वर्तमान गुणोत्तर
4. सातत्यपूर्ण शक्ती
5. सातत्यपूर्ण अंतर्गत प्रतिकार
6. सातत्यपूर्ण स्व-स्त्राव दर
7. सातत्यपूर्ण उत्पादन बॅच
8. सुसंगत डिस्चार्ज प्लॅटफॉर्म

● कमी व्होल्टेज डिझाइन आवश्यकता:

मॉड्यूल कमी-व्होल्टेज आणि उच्च-व्होल्टेज रेषांच्या दोन भागांसह, मालिका आणि समांतर मध्ये बॅटरी सेलच्या विशिष्ट संख्येने बनलेले आहे. लो-व्होल्टेज लाइन सिंगल सेलचे व्होल्टेज आणि तापमान सिग्नल गोळा करण्याचे काम करते आणि संबंधित बॅलन्स सर्किटसह सुसज्ज आहे. काही उत्पादक फ्यूजसह पीसीबी बोर्ड डिझाइन करतील जेणेकरुन एक एक बॅटरी सुरक्षित ठेवता येईल, आणि पीसीबी बोर्ड आणि फ्यूज संरक्षण यांचे संयोजन देखील वापरले जाते, एकदा बिघाडाचा ठराविक बिंदू, फ्यूज कार्य करते, दोष बॅटरी डिस्कनेक्ट होते, इतर बॅटरी सामान्यपणे कार्य करा आणि सुरक्षितता उच्च आहे.

आकृती 4: स्क्वेअर हार्ड शेल मॉड्यूल संरचना आकृती

● उच्च व्होल्टेज डिझाइन आवश्यकता:

जेव्हा पेशींची संख्या एका विशिष्ट प्रमाणात पोहोचते आणि 60V च्या सुरक्षित व्होल्टेजपेक्षा जास्त असते तेव्हा उच्च-व्होल्टेज सर्किट तयार होते. उच्च-व्होल्टेज कनेक्शनसाठी दोन आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे: प्रथम, सेलमधील कंडक्टरचे वितरण आणि संपर्क प्रतिरोध एकसमान असावा, अन्यथा सिंगल सेलच्या व्होल्टेज शोधण्यात व्यत्यय येईल. दुसरे म्हणजे, प्रेषण मार्गावर विद्युत उर्जेचा अपव्यय टाळण्यासाठी प्रतिरोध इतका लहान असावा. उच्च व्होल्टेज सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी उच्च आणि कमी व्होल्टेज लाइनमधील विद्युत अलगाव देखील विचारात घेतला पाहिजे.

三、यांत्रिक संरचनांसाठी डिझाइन आवश्यकता

मॉड्यूलची यांत्रिक रचना राष्ट्रीय मानक डिझाइन आवश्यकता, अँटी-कंपन, अँटी-थकवा पूर्ण करणे आवश्यक आहे. बॅटरी कोरच्या वेल्डिंग दरम्यान कोणतेही आभासी वेल्डिंग नाही आणि ओव्हर-वेल्डिंगच्या बाबतीत, बॅटरी पॅकची सीलिंग चांगली आहे. असे समजले जाते की उद्योगातील मॉड्यूल्स आणि बॅटरी पॅकची रचना कार्यक्षमता खालीलप्रमाणे आहे


गट कार्यक्षमता
बॅटरी पॅक कार्यक्षमता
दंडगोलाकार सेल
८७% ६५%
चौरस सेल
८९%
६८%
मऊ सेल
८५%
६५%





विविध बॅटरी गट आणि बॅटरी पॅकची कार्यक्षमता आकडेवारी
स्पेस युटिलायझेशन सुधारणे हा मॉड्यूल ऑप्टिमाइझ करण्याचा एक महत्त्वाचा मार्ग आहे, पॉवर बॅटरी पॅक एंटरप्रायझेस मॉड्यूल आणि थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम डिझाइनमध्ये सुधारणा करू शकतात, सेल स्पेसिंग कमी करू शकतात, ज्यामुळे बॅटरी बॉक्समधील जागेचा वापर सुधारता येतो. दुसरा उपाय म्हणजे नवीन साहित्य वापरणे. उदाहरणार्थ, पॉवर बॅटरी सिस्टीममधील बस (समांतर सर्किटमधील बस, सामान्यतः तांब्याच्या प्लेटने बनलेली) तांब्याने अॅल्युमिनियमने बदलली जाते आणि मॉड्यूल फास्टनर्सची जागा उच्च-शक्तीचे स्टील आणि अॅल्युमिनियम असलेल्या शीट मेटल सामग्रीद्वारे घेतली जाते, जे पॉवर बॅटरीचे वजन देखील कमी करू शकते.

四, मॉड्यूल थर्मल डिझाइन

सध्या, पॉवर बॅटरी सिस्टमचे थर्मल व्यवस्थापन प्रामुख्याने चार श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते, नैसर्गिक कूलिंग, एअर कूलिंग, लिक्विड कूलिंग आणि डायरेक्ट कूलिंग. त्यापैकी, नैसर्गिक कूलिंग ही एक निष्क्रिय थर्मल व्यवस्थापन पद्धत आहे, तर एअर कूलिंग, लिक्विड कूलिंग आणि डायरेक्ट कूलिंग सक्रिय आहेत आणि या तिघांमधील मुख्य फरक म्हणजे उष्णता हस्तांतरण माध्यमातील फरक.

● नैसर्गिक कूलिंग

नैसर्गिक शीतकरण उष्णता हस्तांतरणासाठी कोणतेही अतिरिक्त साधन नाही.

● हवा थंड करणे

एअर कूलिंग उष्णता हस्तांतरण माध्यम म्हणून हवा वापरते. पॅसिव्ह एअर कूलिंग आणि ऍक्टिव्ह एअर कूलिंगमध्ये विभागलेले, पॅसिव्ह एअर कूलिंग म्हणजे बाह्य एअर हीट ट्रान्सफर कूलिंगचा थेट वापर. सक्रिय एअर कूलिंग हे बॅटरी नष्ट करण्यासाठी किंवा उबदार करण्यासाठी बाह्य हवा गरम किंवा थंड करण्यासाठी मानले जाऊ शकते.

● द्रव थंड करणे

लिक्विड कूलिंग उष्णता हस्तांतरण माध्यम म्हणून अँटीफ्रीझ (जसे की इथिलीन ग्लायकोल) वापरते. योजनेमध्ये, सामान्यत: अनेक भिन्न उष्णता विनिमय सर्किट असतात, जसे की रेडिएटर सर्किटसह VOLT, एअर कंडिशनिंग सर्किट, PTC सर्किट, प्रतिक्रिया समायोजन आणि स्विचिंगसाठी थर्मल व्यवस्थापन धोरणानुसार बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली. TESLA मॉडेल S मध्ये मोटर कूलिंगसह मालिकेतील सर्किट आहे. जेव्हा बॅटरी कमी तापमानात गरम करणे आवश्यक असते, तेव्हा मोटर कूलिंग सर्किट बॅटरी कूलिंग सर्किटच्या मालिकेत असते आणि मोटर बॅटरी गरम करू शकते. जेव्हा पॉवर बॅटरी उच्च तापमानात असते, तेव्हा मोटर कूलिंग सर्किट आणि बॅटरी कूलिंग सर्किट समांतर समायोजित केले जातील आणि दोन कूलिंग सिस्टम स्वतंत्रपणे उष्णता नष्ट करतील.

● डायरेक्ट-कूलिंग

उष्णता हस्तांतरण माध्यम म्हणून रेफ्रिजरंट (फेज चेंज मटेरियल) वापरून डायरेक्ट कूलिंग, लिक्विड फेज बदलाच्या प्रक्रियेत रेफ्रिजरंट भरपूर उष्णता शोषून घेऊ शकतो, शीतकांच्या तुलनेत उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमता तीन पटीने वाढवता येते, अधिक त्वरीत काढून टाकते. बॅटरी सिस्टममधील उष्णता. BMW i3 मध्ये डायरेक्ट कूलिंगचा वापर करण्यात आला होता.
बॅटरी सिस्टम थर्मल मॅनेजमेंट सोल्यूशन्समध्ये कूलिंग कार्यक्षमतेव्यतिरिक्त सर्व बॅटरी तापमानांची सुसंगतता विचारात घेणे आवश्यक आहे. PACK मध्ये शेकडो किंवा हजारो पेशी असतात आणि तापमान सेन्सर प्रत्येक सेल शोधू शकत नाही. उदाहरणार्थ, टेस्ला मॉडेल एसच्या एका मॉड्यूलमध्ये शेकडो बॅटरी आहेत आणि फक्त दोन तापमान शोध बिंदूंची व्यवस्था केली आहे. म्हणून, थर्मल व्यवस्थापन डिझाइनद्वारे बॅटरी शक्य तितकी सुसंगत असणे आवश्यक आहे. आणि उत्तम तापमान सातत्य हा सातत्यपूर्ण बॅटरी पॉवर, लाइफ, SOC आणि इतर परफॉर्मन्स पॅरामीटर्सचा आधार आहे.

सध्या, बाजारपेठेतील मुख्य प्रवाहातील शीतकरण पद्धत लिक्विड कूलिंग आणि फेज चेंज मटेरियल कूलिंगच्या संयोजनात बदलली आहे. फेज चेंज मटेरियल कूलिंगचा वापर लिक्विड कूलिंगच्या संयोगाने किंवा कमी कठोर पर्यावरणीय परिस्थितीत एकट्याने केला जाऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, एक प्रक्रिया आहे जी अजूनही चीनमध्ये अधिक प्रमाणात वापरली जाते आणि थर्मल चालकता चिकटण्याची प्रक्रिया बॅटरी मॉड्यूलच्या तळाशी लागू केली जाते. थर्मल ग्लूची थर्मल चालकता हवेच्या तुलनेत खूप जास्त आहे. बॅटरी सेलद्वारे उत्सर्जित होणारी उष्णता थर्मल कंडक्टिव्ह अॅडेसिव्हद्वारे मॉड्यूल हाऊसिंगमध्ये हस्तांतरित केली जाते आणि नंतर वातावरणात विसर्जित केली जाते.


सारांश:


भविष्यात, प्रमुख Oems आणि बॅटरी कारखाने कामगिरी सुधारणे आणि खर्चात कपात करण्यासाठी मॉड्यूलच्या डिझाइन आणि उत्पादनामध्ये तीव्र स्पर्धा घेतील. उत्पादनाची मुख्य स्पर्धात्मकता वाढविण्यासाठी यांत्रिक शक्ती, विद्युत कार्यप्रदर्शन, उष्णता नष्ट करण्याची कार्यक्षमता आणि इतर तीन पैलूंच्या आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे. किमतीच्या बाबतीत, उत्पादन क्षमतेच्या पुढील विस्तारासाठी पाया घालण्यासाठी स्मार्ट पेशींच्या मानकीकरणावर सखोल संशोधन केले जाते आणि विविध प्रकारच्या प्रमाणित पेशींच्या संयोगाने वाहनाची लवचिकता साध्य करता येते आणि शेवटी लक्षणीय घट होते. उत्पादन खर्चात.






We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept