(℃)

乘用車Pack熱管理系統

主要是通過開發主動液冷系統,從而實現動力電池系統的散熱,方案如圖1所示。

      熱管理性能
1)散熱滿足“環境45℃,階梯快充(1.2C)+恒功率48kw放電,TMax≤45℃,▲T≤7攝氏度@冷卻液18℃,10L/min";
2)加熱滿足“環境-15℃,70min內加熱至最低溫度10℃”;
3)保溫滿足“環境-20℃,溫降≤(初始溫度-環境溫度)/[email protected]“。

      主要關鍵技術
1)口琴式冷板系統研發;
2)系統流量分配技術研究;
3)系統均溫關鍵技術、系統保溫隔熱技術開發;
4)液冷系統支撐方案開發;
5)箱體采用沖壓鈑金或鋁型材,上蓋采用符合材料。

主動液冷方案

輕量化箱體開發

項目介紹:跟大型跨國企業合作;針對鋰離子電池熱失控研究;在材料層級,研究材料的作用原理;在材料應用層級,研究材料是使用方式和在動力電池系統中的應用形式;

鋰離子電池內部材料熱失控觸發溫度

Pack熱失控蔓延過程

熱失控蔓延過程中電芯溫度變化情況

電芯熱失控機理研究--模組熱失控防護設計--Pack熱失控防護設計

鋰離子電池熱失控機理分析

溫度                     反應類型                          說明

80-120℃                       SEI分解                          鈍化層分解

110-150℃              LiC6與電解液反應                    負極破壞

鋰離子電池熱失控機理研究
Pack熱失控蔓延機理研究
Pack防熱失控蔓延設計

150-300℃      Li0.2Mn2O4在電解液中分解       在300℃釋放02

180-500℃      Li0.3Mi2O4在電解液中分解        在200℃釋放02

220-500℃      Li0.45CoO2在電解液中分解        在230℃釋放02

220-400℃               LiC6與PVDF反應                     劇烈反應

225-300℃            LiPF6電解液分解反應                  放熱較少

輕量化箱體開發

項目介紹:箱體通過采用型材、板材、鑄件不同材料形式;采用焊接、鉚接、粘接等方式,實現了箱體從原來的70kg,輕量化到31kg,并且機械性能都達到要求;

位置           擠壓力

位置1       大于20KN

位置2          13KN

位置3        25.2KN

位置4          19KN

位置5          24KN

位置6         20.2KN

位置7       大于20KN

開發服務案例-熱管理一體機

加熱電芯溫升及溫差

電芯溫升曲線

溫度

模組表面溫度

A面溫度
B面溫度
C面溫度

冷卻電芯溫升及溫差

C面

B面

A面

No.              項目                         熱管理一體機參數

1               額定功率                              5kW

2         額定電壓(高壓)                   DC 576V

3         額定電壓(低壓)                    DC 24V

4              沖壓電流                              ≤22A

5              額定制冷量                            5kW

6              額定制熱量                            5kW

7              冷卻液流量                   5-30L/min(可調)

8              冷卻液溫度                     15-60℃(可調)

9              通信協議                   Can2.0(250k/500k)

10         電氣性能要求                 絕緣要求≥10MΩ

11          機械性能要求      足夠的強度、剛度和耐老化性能要求

12         殼體防護等級                            IP67

13         箱體外輪廓尺寸        500mm*650mm*350mm

14                 質量                                ≤35kg

15                 壽命                                  8年

設計開發服務——Pack零部件

HEV項目

項目介紹:采用高倍率圓柱電芯,在模組層級采用高效熱管傳熱,在Pack層級采用主動液冷系統,實現系統在大功率(峰值80kw)的工況下,達到熱平衡,并且在系統溫度小于55℃;

X:79.89Hz

NO.1              項目                        參數
  
1                 類型              HEV-乘用車/輕卡

  2             額定電壓                    320V

  3             額定容量                    8.8Ah

  4               總能量                    2.8kWh

  5                電芯                      LEP,圓柱

  6               熱管理              主動液冷+熱管

  7        最大充放電倍率                 20C

8             箱體材料                      鈑金

固態電芯BEV項目

項目介紹:兩個月時間完成設計開發,項目使用最前沿的固態軟包電芯;采用集成液冷模組設計,采用鋁型材料攪拌摩擦焊接箱體,鈑金沖壓上蓋;在輕量化、熱管理、安全設計上有很多獨到的設計方法應用。

高功率標準箱開發-主動風冷

項目介紹:在4個月的時間內,完成高功率箱設計開發;通過CAE和CFD輔助設計,一次性通過(GB/T31467.3和客車安全技術條例)測試驗證,安全性能、熱性能和輕量化都滿足客戶要求;采用主動風冷技術、大模組、鋁壓鑄箱體、深拉伸沖壓鋁上蓋。

No.                     項目                                    參數

1                       類型                              BEV-乘用車

2                    額定電壓                               325.6V

3                    額定容量                               99.6Ah

4                      總能量                               32.4kWh

5                        電芯                                 固態 軟包

6                      熱管理                                集成液冷

7           最大持續充放電倍率                           2C

8                    箱體材料                       鋁型材+沖壓鈑金

9                    成組效率                                >69%

X-445.9Hz

高功率標準箱開發-主動液冷

No.                    項目                                  參數

1                       類型                              BEV-乘用車

2                    額定電壓                           69V/41.4V

3                    額定容量                          99Ah/165Ah

4                      總能量                              6.83kWh

5                        電芯                               LTO,方形

6                      熱管理                              主動風冷

7                 最大充放電倍率                       5C/2C

8                    箱體材料                         鋁壓鑄+沖壓鋁

9                    成組效率                                >85%

項目介紹:在4個月的時間內,完成高功率箱設計開發;通過CAE和CFD輔助設計,一次性通過(GB/T31467.3和客車安全技術條例)測試驗證,安全性能、熱性能和輕量化都滿足客戶要求;采用主動液冷技術、一體化大冷板、輕量化大模組、快速脫離結構、內置主動消防系統。

增程式動力電池系統開發-主動液冷

No.                    項目                                  參數

1                       類型                              BEV-大巴車

2                    額定電壓                             110.4V

3                    額定容量                              90Ah

4                      總能量                            9.936kWh

5                        電芯                               LTO,方形

6                      熱管理                              主動液冷

7                 最大充放電倍率                       5C/2C

8                    箱體材料                                鈑金

9                    成組效率                               >85%

No.                    項目                                  參數

1                       類型                                   輕卡

2                    額定電壓                             537.6V

3                    額定容量                              40Ah

4                      總能量                             21.5kWh

5                        電芯                               LEP,方形

6                      熱管理                              主動液冷

7                 最大充放電倍率                       5C/2C

8                    箱體材料                                鈑金

9                    成組效率                              >85%

項目介紹:采用低成本倍率性能的鐵鋰電芯,在熱管理設計,熱控制策略,BMS的控制策略、SOC算法、輕量化設計等方面做了很多工作;實現了功率性能和熱管理性能達標、高功率系統有高能量系統的比能量,并且在批產成本上有很好的優勢。

環境溫度:45℃
初始溫度:32℃
冷卻方式:液冷
冷卻液:10L/[email protected]
電芯:LEP 40Ah
工況:3C放
滿足溫升<6℃,溫差<5℃

模組表面溫度

電芯溫升曲線

A面溫度

B面溫度

C面溫度

C面

B面

A面

設計開發服務——汽車電池Pack

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