电动汽车蓄电池你了解多少？

电动汽车的设计是一个复杂的概念。让我们来看看每辆电动汽车的核心： 电池。
电动汽车的基本部件是电池。电池的设计必须满足发动机和充电系统的要求。
这包括物理约束，如在车辆的身体内的有效包装，以最大限度地提高容量。作为电动汽车重量的主要因素，设计者还必须考虑电池在车辆中的位置，因为它们会影响动力效率和车辆操作特性(这通常是为什么你经常看到电池放在车辆底盘下面)。
这里有一些规范的概述，安全考虑，管理系统，进入电动汽车电池设计。

电动汽车电池规格： 电压和容量

电动汽车电池通常由数百个小型单个电池组成，串联或并联排列，以达到最终电池组所需的电压和容量。一个普通的组件由18-30个并联单元串联组成，以达到所需的电压。例如，400v 名义包通常有96个系列块(如特斯拉模型3)。
目前，车辆的标称电压通常为100辆混合动力/插电式混合动力车辆v-200v 4000和纯电动车辆v 至800v 以上。原因是更高的电压允许更多的权力以更少的损失在同一直径（和质量）的铜电缆中转移。

电动汽车电池系统串联单体电池的实例

高压的缺点包括整个系统中需要高额定电压的部件。它们还可以防止使用低压直流快速充电站，而无需在车载充电器中添加某种类型 DC-DC 升压转换器。
另一方面，常见的电池容量范围如下:

• 混合动力车辆： 0.5至2千瓦时
• 插电式混合动力车辆： 4至20千瓦时
• 电动车: 30至100千瓦时以上。

电动汽车电池安全： 接触器(和火焰保险丝)

当涉及到设计时，电池代表了安全的多重挑战和高压。
保险丝存在于电池组内的输出连接器之前，通常在正面和负面。特殊的大电流密封继电器称为接触器连接内部保险丝到电池本身。

一系列松下 EV 继电器/直流接触器(左)和接触器的结构故障
接触器包含功能，如牺牲接触，以防止接触点腐蚀增加电阻。它们通常包括一个辅助接触点，用于检测大电流通过接触器时可能发生的内部焊接。
接触器线圈通常通过 HVIL 或者高压联锁电路，电路沿着高压电缆（通常并入每个连接器）通过系统中的所有高压元件，因此接触器无法接收电源关闭，除非所有高压连接都牢固插入电池。
预充电接触器在主接触器前关闭，允许小电流通过大电阻流入系统。这限制了所有大电容器的电流，并允许电池管理系统在大电流通路完成前检测短路。
如果从任何一方的高压系统底盘下降到每伏特不到500欧姆，隔离是不断监测的，通常是在两个主接触器中，并发生故障。
特斯拉还在他们身边 Model 3.在更新的包装中添加了一种新的安全装置，即众所周知的引信。如果接触器焊接，该装置可以通过小型烟花充电器吹走，这使得它们可以使用较弱的接触器。放电电阻和接触器有时包括在整个电池的输出中，使系统在关闭后主动放电到安全电压。

电动汽车电池监控板

电池的单元块需要监控和保持平衡，特殊的电路板包括在此包中执行此任务。这些电路板必须包括一个隔离的通信接口，因为每个电路板的基础参考电压将是相互的和主要的 BMS 数百伏特(电池管理系统)。
这些电路板监测每个块的电压和温度以及块之间连接的温度。它们还包括平衡小组阻力的任务。
包装中的细胞块必须保持在几毫伏，并允许最大权力转移进出包装。由于电池制造过程中的自然差异，一些电池块的充放速度会比其他电池块稍快。为了解决这个问题，在充电过程中需要平衡，即从最高电压区域排出少量电能，使其接近其他电压区域。
这些块监控板还提供了包装的额外安全功能，可以非常准确地监控电池的温度和包装中的相互连接点。例如，当电池损坏时，这意味着在严重损坏甚至可能发生火灾之前，故障就会增加。

电池管理系统(BMS)

最后，电池管理系统，或通常所说的 BMS，对电池组各方面的任务进行管理、监控和控制。
目前，各种信息的分流报告 BMS，包括总电荷的转移。电压测量前后的接触器允许监测包系统的电压。接触器控制和省电器电路管理接触器关闭，静态电流通过线圈最小化后，接触已拉入。
该 BMS 监测电池电压、温度和控制平衡也是在不断的通信和块管理委员会。

参考设计框图4000v 电池组。
监测整个系统和连接器的温度，以检测任何由连接器或螺栓松动引起的高电阻连接。
系统与包之间的隔离也是连续监控其他可能冗余的安全特性也可以合并。BMS 通信接口也向车辆的其他部分公开(通常通过汽车以太网或 CAN 总线) ，它与变频器、充电器等系统通信。它计算并提供充放电电流限制、包装状态健康和状态充电，并通知其他系统，以便在理想情况下无负载打开接触器。

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• 老白的初衷是愿天下工程师 不走弯路”