22 años de personalización de baterías

¿Qué papel juega la batería en los vehículos de nueva energía?

Dec 12, 2018   Pageview:574

El diseño del sistema de batería de potencia se basa en la premisa de cumplir con los requisitos de potencia del vehículo y otros diseños. Al mismo tiempo, debemos considerar la estructura interna y la seguridad del sistema de batería y el diseño de gestión. El proceso de diseño es: determinar los requisitos de diseño del vehículo, determinar la potencia del vehículo y los requisitos de energía, seleccionar y combinar las baterías adecuadas, determinar la estructura combinada de los módulos de batería, determinar el sistema de gestión de la batería y diseñar el diseño del sistema, simulación y verificación de prueba específica.

Requisitos de diseño de la carcasa del paquete de baterías

La caja del paquete de baterías actúa como portador del módulo de batería y juega un papel clave en el funcionamiento seguro y la protección del módulo de batería. Su diseño se basa principalmente en materiales, protección contra la corrosión de la superficie, tratamiento de aislamiento, identificación del producto, etc.

Para cumplir con los requisitos de resistencia y rigidez y los requisitos de diseño IP67 del gabinete del equipo eléctrico y proporcionar protección contra colisiones, el módulo de batería en la caja se arraiga en la placa inferior y la dirección del arnés es razonable, hermosa y confiable.

1. Requisitos generales

(1) Tiene la conveniencia del mantenimiento.

(2) En el caso de accidentes como colisión de vehículos o autoencendido de baterías, es recomendable considerar la estructura o medidas de protección para evitar la entrada al compartimento de pirotecnia, líquidos, gases, etc.

(3) La caja de la batería debe dejarse con la placa de identificación y la posición de diseño de la marca de seguridad, dejando suficiente espacio y una base fija para la instalación del seguro, la línea eléctrica, la línea de recolección y varios elementos sensores.

(4) Todas las juntas, terminales y contactos eléctricos con aislamiento básico infinito deberán estar protegidos. Después de unir las juntas, terminales y contactos eléctricos, se deben cumplir los requisitos de la clase de protección 3 GB4208-2008.

2, apariencia y tamaño

(1) La superficie exterior no tiene defectos obvios como arañazos y deformaciones, y la capa de revestimiento de la superficie es uniforme.

(2) Las piezas están fijadas de forma segura, sin defectos como óxido, rebabas y grietas.

3, resistencia mecánica

(1) Resistencia a vibraciones y resistencia al impacto. No debe haber daños mecánicos, deformaciones o flojedad de las piezas de fijación después de la prueba. El dispositivo de bloqueo no debe dañarse.

(2) Tome la caja de la batería fijada por el dispositivo de bloqueo, el dispositivo de bloqueo debe ser confiable y tener medidas contra el mal funcionamiento.

4, requisitos de seguridad

(1) Después de la prueba, el nivel de protección de la caja de la batería no es inferior a IP55.

(2) La protección contra descargas eléctricas del personal debe cumplir con los requisitos pertinentes.

Selección de la carcasa del paquete de baterías

La caja de la batería es un soporte para la batería de energía del vehículo de nueva energía, que generalmente se instala en la parte inferior de la carrocería del vehículo, y se utiliza principalmente para proteger la batería de litio de daños cuando se somete a colisión externa y extrusión.

La caja de la batería del vehículo convencional está hecha de una placa de acero o una aleación de aluminio. A continuación, la superficie se aplica por pulverización. Con el desarrollo del ahorro de energía, la protección del medio ambiente y el peso ligero del automóvil, han surgido en el material de la carcasa de la batería varios materiales ligeros como los materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio, las láminas de SMC y los materiales compuestos reforzados con fibra de carbono.

Carcasa de acero. La caja de acero de la batería es el material más original de la caja de la batería de potencia, que generalmente está soldada con acero fundido. Gran resistencia, gran rigidez y gran peso. La superficie debe tratarse con un tratamiento anticorrosión, para que tenga un buen efecto anticorrosión en condiciones de alta temperatura a largo plazo.

Carcasa de aleación de aluminio. El paquete de baterías automotrices está hecho de material de aleación de aluminio con fácil procesamiento, resistencia a la corrosión a alta temperatura, buena transferencia de calor y conductividad eléctrica. La carcasa de aleación de aluminio (excepto la cubierta de la carcasa) se puede estirar a la vez. En comparación con el acero inoxidable, el proceso de soldadura del fondo se puede omitir y el problema de la calidad del viento frío causado por la combustión del elemento metálico no ocurre durante la soldadura. Además, la carcasa de aleación de aluminio tiene las siguientes cuatro ventajas.

(1) Larga vida útil. La prueba de envejecimiento simulada de la carcasa de aleación de aluminio muestra que su vida útil es de más de 20 años, superando con creces los materiales tradicionales como el metal.

(2) Retardante de llama, sin humo y no tóxico. El grado de retardo de llama de los materiales de aleación de aluminio puede alcanzar FV0, el nivel de generación de humo es de hasta 15 grados bajo quemado a alta temperatura, el humo no es tóxico y el nivel de toxicidad es ZA1 (nivel casi seguro 1).

(3) Rendimiento a prueba de explosiones. El dispositivo a prueba de explosiones se proporciona especialmente en la tapa de la batería de aluminio de la batería de potencia. Cuando la presión interna del núcleo de la batería es demasiado grande, el dispositivo a prueba de explosiones abrirá automáticamente el alivio de presión para evitar la explosión.

(4) Propiedades anti-envejecimiento. Entre los materiales metálicos, el aluminio tiene excelentes propiedades anti-envejecimiento. La prueba de rendimiento antienvejecimiento muestra que la ubicación de la zona climática es diferente y que el espesor máximo de envejecimiento de la superficie es inferior a 50 μ m en 20 años. La mayoría de los gabinetes tienen un espesor mínimo de 5 mm, que es menos del 1% del espesor del gabinete, por lo que no hay un efecto significativo en las propiedades mecánicas del gabinete.

SMC se ajusta al material. Es decir, el compuesto de moldeo de láminas, la materia prima principal está compuesta por GF (hilo especial), UP (resina insaturada), aditivo de baja contracción, MD (relleno) y varios aditivos. Tiene las siguientes 7 características principales.

(1) Buen rendimiento eléctrico. El material compatible con SMC no solo tiene un excelente aislamiento eléctrico, sino que también mantiene buenas propiedades dieléctricas a altas frecuencias, es inmune a los efectos electromagnéticos y no refleja las ondas electromagnéticas.

(2) Resistencia química. Los materiales que cumplen con SMC tienen una buena resistencia a la corrosión por ácidos, álcalis, sales, disolventes orgánicos, agua de mar, etc., mientras que los materiales metálicos no son resistentes al ácido y al agua de mar.

(3) Ligero y fuerte. SMC se ajusta al módulo específico del material comparable al acero, pero su resistencia específica puede alcanzar cuatro veces la del acero.

(4) Sensibilidad de muesca. Cuando se construye una sobrecarga con una pequeña cantidad de rotura de fibra, la carga se distribuye rápidamente para recuperar el equilibrio mecánico sobre la fibra rota. Esto es incomparable con los componentes metálicos.

(5) Baja conductividad térmica y pequeño coeficiente de expansión. El estrés térmico que se genera cuando hay una diferencia de temperatura es mucho menor que el del metal.

(6) Excelente resistencia a los rayos UV y al envejecimiento. El espesor máximo de envejecimiento de la superficie es inferior a 50 μ m en 20 años. La mayoría de los gabinetes tienen un grosor mínimo de 5 mm, que es menos del 1% del grosor del gabinete, por lo que no hay un efecto significativo en las propiedades mecánicas del gabinete.

(7) Buen rendimiento antifatiga. La resistencia a la tracción de los compuestos SMC es ligeramente mejor que la del acero. La resistencia a la fatiga del acero y la mayoría de los materiales metálicos es generalmente más alta que este valor, hasta un 70% -80%.

Los materiales compuestos reforzados con fibra de carbono son una de las formas efectivas de resolver el desarrollo ligero de los automóviles. En la actualidad, los materiales compuestos de fibra de carbono se han convertido en un sustituto ideal de las cajas de baterías metálicas tradicionales. La densidad de la fibra de carbono es de aproximadamente 1,7 g / cm3 en comparación con el material metálico. Resistencia a la tracción 3000MPa, módulo elástico 230GPa, peso ligero, alta resistencia, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fricción, resistencia a los golpes, bajo coeficiente de expansión térmica.

La densidad del acero es de 7.85g / cm3, la resistencia a la tracción es de 300-600MPa, el módulo elástico es de 190GPa, la capacidad térmica específica es de 0.42J / (KG.K), el coeficiente de expansión térmica es de 10.6-1.22 × 10-6 / ° C, y su densidad es más alta que la fibra de carbono. Muchos, la resistencia a la tracción no es tan buena como la fibra de carbono. La densidad del aluminio es de 2,7 g / cm3, la resistencia a la tracción es de 110-136 MPa y, aunque el peso es más ligero que el acero, la resistencia es menor y el rendimiento de seguridad es ligeramente peor.

Además, los compuestos de fibra de carbono tienen una ventaja absoluta en cuanto a resistencia al impacto, sellado y reducción de peso.

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