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干貨分享:關于電池系統(tǒng)短路保護層級的考慮

發(fā)布時間:2017-08-04 責任編輯:susan

【導讀】從高壓線束、電子控制的硬件電路、配電盒還有一些保護策略性的內容開始,梳理簡單的內容,然后進一步應用到工作里面。電氣系統(tǒng)里面的影響是挺大的,而且很多內容也是電池系統(tǒng)設計過程中,電氣部分需要設計承受的。
 
圖1 .電池系統(tǒng)電氣層級一些問題
 
如之前的表格里面所說的,短路/過流嚴格意義上是指各個層級(單體、模組、半包和電池整包)超過額定的放電設計出現過多的情況。
 
表1.功能失效問題
 
圖2.各個層級的短路要求
 
電池系統(tǒng)短路測試: 按照GBT31476.3,短路電阻<20毫歐,短路10分鐘。
 
MSD分斷半包測試:此項內容,主要考慮一個極端情況,在MSD內系統(tǒng)熔絲不起作用的條件下看整個設計的情況。
模組的短路測試:按照GBT31485的要求為,短路電阻<5毫歐,時間10分鐘。
 
單體短路測試:按照GBT31485的要求為,短路電阻<5毫歐,時間10分鐘。實際需要根據電池的最小單元連接情況來增加對此情況的模擬。
 
表2.現有國內外標準和未來GB此項功能試驗內容分配
 
不同層級有不同的做法:
 
1)BMS根據電流檢測的情況,來切斷接觸器,在這種短路帶載的情況下,選用的接觸器要至少能切斷1次
 
2)MSD里面的熔絲,需要仔細考慮這種情況
 
以上層級在Pack層級大家做的比較多
 
模塊層級,前面也談過了,主要考慮這種設計,或者采用J-bar來打孔來做,這里重點需要在模組層級考慮這個內容。
 
 
實際的半包的短路效果很直接的
 
電芯層面設計Fuse:每個Cell的內部設計一個Fuse,在短路瞬間,斷開電流回路,起到短路保護的作用。
 
1、軟包電池利用每個電芯焊接一個Fuse的設計,或者考慮Tab在這種條件下的狀態(tài),這個設計過程是挺有趣的設計,考慮載流和過流的情況。
 
 
2、硬殼電池在每個電芯配一個Fuse的設計
 
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