تجزیه و تحلیل نکات کلیدی در طراحی ماژول باتری لیتیومی انعطاف پذیر

ماژول باتری را می توان به عنوان محصول میانی سلول و بسته باتری در نظر گرفت که پس از ترکیب سلول های باتری لیتیوم یونی به صورت سری و موازی و نصب دستگاه نظارت و مدیریت باتری تک تشکیل شده است. در بین سه شکل رایج بسته بندی باتری لیتیومی، دستیابی به چگالی انرژی واحد باتری لیتیومی بسته نرم آسان ترین است، اما وقتی صحبت از طراحی ماژول به میان می آید، وظیفه در نظر گرفتن ایمنی کلی محصول مهم ترین است. می توان گفت بخشی از فعالیت سلول را به ساختار ماژول منتقل می کند.

ترکیب ماژول

اجزای اصلی معمولی باتری انعطاف پذیر عبارتند از: برد کنترل ماژول (که اغلب به عنوان برد برد BMS شناخته می شود)، سلول باتری، رابط رسانا، قاب پلاستیکی، صفحه سرد، لوله خنک کننده، صفحات فشار در دو انتها و مجموعه ای از اتصال دهنده ها که ترکیب می شوند. این مولفه ها علاوه بر عملکرد جمع آوری تک هسته الکتریکی و ایجاد فشار معین، صفحات پرس در هر دو انتها اغلب ساختار ثابت ماژول را در بسته طراحی می کنند.

طراحی سازه


الزامات طراحی سازه ساختار قابل اعتماد: مقاومت لرزه ای، دینامیکی و خستگی؛ فرآیند قابل کنترل: بدون لحیم کاری بیش از حد یا لحیم کاری معیوب، تضمین 100٪ آسیب سلول باتری لیتیومی. هزینه کم: هزینه اتوماسیون خط تولید PACK از جمله تجهیزات تولید و ضرر تولید کم است. جداسازی آسان: بسته باتری نگهداری و تعمیر آسان است، کم هزینه است و سلول باتری از آبشار خوبی بهره می برد. جداسازی انتقال حرارت لازم برای جلوگیری از گسترش سریع فرار حرارتی باید حاصل شود. این مرحله را می توان در طراحی پک نیز در نظر گرفت.


طراحی حرارتی

ساختار فیزیکی هسته انعطاف پذیر مشخص می کند که منفجر شدن آن آسان نیست. به طور کلی، تنها زمانی که فشاری که پوسته می تواند تحمل کند به اندازه کافی زیاد باشد، می تواند منفجر شود. هنگامی که فشار داخلی هسته انعطاف پذیر بالا باشد، کاهش فشار و نشت مایع از لبه فیلم پلاستیکی آلومینیومی شروع می شود. در عین حال، هسته نرم نیز بهترین هسته در میان چندین ساختار هسته است.


طراحی الکتریکی


طراحی الکتریکی، از جمله ولتاژ پایین و ولتاژ بالا. برای طراحی ولتاژ پایین، چندین عملکرد باید به طور کلی در نظر گرفته شود. اطلاعات ولتاژ و دما باتری را به برد کنترل برد ماژول یا به اصطلاح کنترل کننده ماژول نصب شده روی ماژول از طریق مهار جذب سیگنال جمع آوری کنید. کنترل کننده ماژول به طور کلی با عملکرد یکسان سازی (تعادل سازی فعال یا تساوی غیرفعال یا هر دو) طراحی شده است. تعداد کمی از عملکردهای کنترل روشن و خاموش رله را می توان بر روی برد کنترل برده یا کنترل کننده ماژول طراحی کرد. کنترل کننده ماژول و برد کنترل اصلی را از طریق ارتباط CAN برای انتقال اطلاعات ماژول وصل کنید.

طراحی ولتاژ بالا عمدتاً به اتصال سری و موازی بین هسته الکتریکی و هسته الکتریکی و همچنین قسمت خارجی ماژول اشاره دارد. حالت اتصال و رسانایی بین ماژول ها طراحی شده است. به طور کلی، فقط حالت اتصال سری بین ماژول ها در نظر گرفته می شود. این اتصالات ولتاژ بالا باید دو الزام را برآورده کنند: اول، قسمت های رسانا و مقاومت تماس بین هسته های الکتریکی باید به طور مساوی توزیع شوند، در غیر این صورت تشخیص تک ولتاژ تداخل خواهد داشت. ثانیاً، مقاومت باید به اندازه کافی کوچک باشد تا از هدر رفتن انرژی الکتریکی در مسیر انتقال جلوگیری شود.

طراحی ایمنی


طراحی ایمنی را می توان به سه نیاز عقب مانده تقسیم کرد: طراحی خوب برای اطمینان از عدم تصادف. در غیر این صورت، در صورت بروز حادثه، بهتر است از قبل یک اخطار اولیه برای انعکاس زمان داده شود. اگر خطا رخ داده باشد، هدف طراحی جلوگیری از گسترش سریع حادثه است.

طراحی سبک

هدف اصلی طراحی سبک وزن، پیگیری مسافت پیموده شده استقامتی، حذف تمام بارهای غیر ضروری و رفتن به نور جنگ است. و اگر سبک وزن را بتوان با کاهش هزینه ترکیب کرد، خوشحال کننده تر خواهد بود. راه های زیادی برای روشن شدن وجود دارد، مانند بهبود چگالی انرژی سلول. در طراحی جزئیات، ما باید سبکی اعضای سازه را در عین اطمینان از استحکام (مانند انتخاب مواد نازک تر و حفر سوراخ های بزرگتر در صفحات) دنبال کنیم. تعویض قطعات ورق فلزی با آلومینیوم؛ برای ساختن پوسته و غیره از مواد جدید با چگالی کمتر استفاده کنید.





طراحی استاندارد





استانداردسازی دنباله بلند مدت صنایع بزرگ بوده است. استانداردسازی سنگ بنای کاهش هزینه ها و بهبود قابلیت تعویض است. در مورد ماژول باتری قدرت، استفاده از آبشار نیز هدف بزرگی دارد. گفتنی است، واقعیت این است که مونومر هنوز استاندارد نشده است، بنابراین فاصله استانداردسازی ماژول ها بیشتر خواهد بود.