3)单体比较密集,热失控传递隔离缺失,前面有几篇博文重点提及了这个,如何防止失控是重中之重,这里完全没有考量
4)模组设计中的保护 此类设计,成本很大的一块是母线互联和熔丝的设计。为啥呢,主要是60个单体的差异性(容量、内阻、自放电)加上配置的熔丝以及无散热引起的温度梯度,造成的单体差异性很大,60个单体形成了自平衡,你靠外部的主动均衡什么的,对模块的影响非常非常有限。如果BMS做的好些,就需要在SOC之外做大量的计算,判断60个并联单体的工作情况。但实际的情况这个BMS只做了循环次数的计量“Cycle life(SOH) (The cycle life should be indicated , and should be updated by the operation.)”
5)机械固定,我是看不太明白,这些电池如何有效的抗冲击、振动而好好的待在原地的,靠这样的工艺同时解决电气连接和机械固定两个重要安全功能,似乎不太现实。
图7 模组电气连接和机械固定
6)熔丝设计 这么多单体并联,对于单体而言,就需要熔丝做设计。根据披露的信息来看,沃特玛优选用PCBA来做母线牌,如果如下图出现短路情况,希望烧PCB线来实现保护,如果这种情况发生,产生大量的热量,去哪里呢?
单串铜板(钢板)结构 维护最方便
多位一体铜板(钢板)结构 过流最强劲
多位一体铜板(钢板)+PCBA板结构 过流、安全两不误
单层多串PCBA板结构 安全最好,结构最稳固
图8 熔丝和电流设计
7)BMS的设计其他问题,最主要的还是不能把60个并联单体当作一个单体来看的,按照下图的设计构想,你想要实现的保护功能是针对整个模组级别的,但是内部的单体早就由于一致性的问题提前造就了过放和过充。
图9 电池系统框图
小结:我一直认为,小单体并联并不是一种长期的解决方案。只是对于商用车,特别是纯电动大巴,仔细查看以后,大家的想法都是差不多的。写此文抛砖引玉,怪不得国外各家做HEV大巴的多一些。以下为沃特玛相关的网上的信息,各位看官可以自己看看。
参考文件
1. 深圳市纯电动公交新车型新模式示范运行 项目评估报告
2. 全国锂离子电池产业调查表
3. 沃特玛A级轿车动力电池系统设计
4. 沃特玛A级纯电动轿车开发方案
5. 沃特玛动力总成研究所介绍
6. 沃特玛 锂电池与公司介绍
7. 32650-5Ah圆柱型动力电池安全性分析 20141008
8. 沃特玛 资金申请报告
9.2012 06 锂电PACK基础培训资料
10.128V-75 Ah EV battery pack solutions
11.沃特玛新一代动力电池的研发和产业化项目 环境影响报告书
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