动力电池系统的组成有哪些

如题所述

一、动力电池系统的构成

作为电动汽车的动力来源,或动力来源之一,动力电池系统通常由电芯(Cell)、电池管理系统(BMS)、冷却系统(Coolingsystem)、线束(Harness)、外壳(Housing)、结构件(mechanicalparts)等相关组建构成

动力电池系统的构成还是相当复杂的,既有电芯这类化学物体,也有复杂的电子电气系统和热管理系统,还有传统的各类机械部件,涉及到的专业种类非常的多,加上恶劣的运行环境,所面临的安全风险也很广泛。

二、动力电池系统所面临的安全风险

动力电池系统所面临的安全风险,主要与其内部部件的特性和外部的使用和运行环境相关,构成了产品安全设计的主要挑战。

1)电芯会不会起火爆炸?

动力电池系统所采用的电芯,其能量密度非常高,以磷酸铁锂电芯为例,能量密度可达120Wh/kg,换算成焦耳,1千克的磷酸铁锂电芯含有120×3600焦耳=0.43MJ。那么TNT炸药释放的能量有多少呢?1克TNT炸药可释放4184焦耳的能量,换算下来,1千克的磷酸铁锂电芯蕴含的能量相当于103克的TNT炸药。

一辆纯电动汽车,其使用的电芯通常重达几百公斤,以100公斤电芯计算,总能量就相当于10公斤TNT炸药。换着是谁,心里都会发毛,这东西会不会不稳定,会不会起火,甚至爆炸啊?

2)会不会产生电击事故?

为了提升整车的驱动效率,动力电池的直流输出电压通常都在100V以上,有时高达400V以上,有一定电气常识的人都知道,直流电压超过60V,就是危险电压。

每年,因为电器、电线、电力设备等漏电所造成的电击事故,都会发生很多,也经常见诸媒体。我小的时候就被裸露的220V电线电击过,那种滋味永生难忘。那么,人们也有理由疑虑,电动汽车里面的高压带电部件,会不会漏电,并进而造成电击事故?

3)能不能经受各种恶劣的环境?

车辆的运行和使用环境非常复杂,既要经受高温高湿的考验,也有高原高寒的折磨,有平坦的铺装里面,也有崎岖不平的非铺装路面,既有极其干燥的地区,也有需要经常涉水的地方。
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第1个回答  2020-10-27
在讲动力电池PACK制造技术之前,我们可以简单了解下,动力电池PACK总成由哪些系统组成,每个系统又由哪些零件组成?

目前,汽车用动力电池基本上由以下5个系统组成:

1)动力电池模块;

2)结构系统;

3)电气系统;

4)热管理系统;

5)BMS;

为了让大家更直观的了解电池PACK,以奥迪A3 Sportback-etron混合动力车的PACK为例。

因为新能源动力电池这个圈子太小,笔者自家的电池PACK就不(害)要(羞)秀了。

因此,在产品开发前期,E-BOM中的零件层级就是按照上述几个系统分类的。

说到E-BOM,笔者简单讲解下E-BOM和M-BOM 两者的区别(很多工程师分不清)。

1)E-BOM :Engineer-Bill of material 工程零件清单,主要是产品设计部门将总成做成爆炸图,且炸到零件的最小层级,然后将子零件进行分类后逐一编制零件号,最后形成的一张清单。

一般公司工程部都有专门的E-BOM工程师,因为产品零件由于各种原因(比如产品质量改进,VAVE等),经常需要更改零件号,维护零件状态,并告知相关部门,因此需要专门的工程师来维护E-BOM。

2)M-BOM:Manufacture-Bill of material 制造零件清单,主要是制造部门根据现场的总成装配情况,确定需要哪些实物零件(参考E-BOM中的零件),然后将实物零件进行汇总,形成的一张清单。

通常M-BOM由工艺工程师来负责编制,维护及更新。物流部门的物料拉动是根据M-BOM来拉动的。

M-BOM来源于E-BOM,但是不等同于E-BOM。

说到这,估计有的人还是有点懵。别急,笔者拿模组举个栗子之后,就清楚了。

层级零件名称零件号零件描述1动力电池模块(含CMU)11111111动力电池模块系统2动力电池模块(不含CMU)22222222动力电池模块(不含CMU)2螺栓-CMU33333333CMU采样板固定螺栓2电池模块采样板44444444CMU PCBA板

以上述模块系统为例,在E-BOM中其实是有4个零件,4个零件号,但是如果模块系统全部由模块供应商供应,那么在M-BOM中就只有1个总成零件,1个零件号。如果上述的CMU和螺栓均是在电池PACK工厂完成装配,那么PACK的M-BOM中就有3种零件,3个零件号。

总而言之,E-BOM关注的是产品设计结构中的零件,而M-BOM关注的是制造现场的实物。
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