بسته باتری خودرو قلب انرژی سنگین وسایل نقلیه الکتریکی مدرن (EVs) است که به عنوان نیروگاه مرکزی عمل می کند که جریان مستقیم ولتاژ بالا (HV) را ذخیره و به پیشرانه می رساند.
استقرار یک بسته باتری با عایق نامرغوب یا یکپارچگی سیم معیوب به ناچار منجر به فرار حرارتی فاجعه‌بار ، اتصال کوتاه ولتاژ بالا ویرانگر و فراخوان خودروهای چند میلیون دلاری می‌شود.
اجرای باسبارهای عایق سرامیکی چندلایه و پوشش سیلیکونی درجه یک خودرو، دفاع نهایی را در برابر قوس الکتریکی و میخ های حرارتی ارائه می دهد.
این مواد پیشرفته پایداری دی الکتریک را تحت تنش های عملیاتی شدید حفظ می کنند. آنها کاملاً با استانداردهای ایمنی عملکردی سختگیرانه ISO 26262 مطابقت دارند و تضمین می کنند که توزیع ولتاژ بالا حتی در هنگام ضربه های فیزیکی شدید یا افزایش ناگهانی اوج جریان کاملاً ایزوله باقی می ماند.
نادیده گرفتن عایق حرارتی سلول به سلول موضعی منجر به نقاط حساس موضعی می شود که به سرعت باعث تخریب غیرقابل برگشت باتری و شکایات گسترده مشتریان در زمینه میدانی به دلیل از دست دادن ناگهانی برق می شود.
ادغام پتوهای عایق ایروژل بین ماتریس های سلولی به طور کامل انتشار حرارت جانبی در سراسر ماژول را متوقف می کند.
موانع ایروژل هدایت حرارتی بسیار پایینی را در پروفیل های بسیار نازک ارائه می دهند. این پیکربندی، چگالی انرژی حجمی را بهینه می‌کند و در عین حال معیارهای حیاتی بازدارندگی شعله UL 94 V-0 را برآورده می‌کند ، و از انتشار تهویه سلولی موضعی به سلول‌های مجاور جلوگیری می‌کند.
انتخاب ساختار صحیح و معماری سیم کشی، ایمنی و کارایی طولانی مدت کل سیستم ولتاژ بالا را تعیین می کند:
فاکتور طراحی |
بسته باتری EV استاندارد |
پک HV با کارایی بالا |
|---|---|---|
ادغام سلولی |
ماژول های سیمی سنتی |
باسبارهای مستقیم سلول به بسته (CTP). |
رتبه بندی عایق |
آستین پی وی سی استاندارد |
پلی اتیلن متقاطع (XLPE) |
مدیریت حرارتی |
صفحه خنک کننده مایع پایین |
خنک کننده بینابینی فعال دو طرفه |
استاندارد ایمنی |
انطباق QC پایه |
ISO 26262 و UL 94 V-0 کامل تایید شده است |
استفاده از کابل کشی عمومی و بدون محافظ در داخل یک محیط پرقدرت باعث تداخل شدید الکترومغناطیسی (EMI) می شود که باعث خرابی های حساس سنسور و خاموش شدن خود به خود پیشرانه می شود.
مشخص کردن محافظ بافته شده مسی قلع‌دار 360 درجه در کل معماری مهار سیم ولتاژ بالا، نشت EMI را کاملاً از بین می‌برد.
این پیکربندی محافظ قوی، سازگاری الکترومغناطیسی عالی (EMC) را مطابق با CISPR 25 کلاس 5 تضمین می کند. مشخصات از سیگنال های حساس کنترل ولتاژ پایین در برابر نویز سوئیچینگ فرکانس بالا تولید شده توسط اینورتر کششی اصلی محافظت می کند.
بسته باتری EV ENCLOSURE ماژول باتری A [ماتریس سلولی] ماژول باتری B [ماتریس سلولی] BMS یکپارچه [نظارت ایمنی] مهار سیم HV سنگین / شینه
شکل 1: طرح ساختاری ولتاژ بالا یک ماژول بسته باتری خودروی الکتریکی یکپارچه.
منبع تصویر: مشخصات فنی تایید شده از طریق SAE International & Academic Automotive Engineering Repositories.
اجزای اصلی بسته باتری چیست؟
یک بسته باتری حرفه‌ای خودرو شامل سلول‌های باتری مجزا است که در ماژول‌ها چیده شده‌اند، یک سیستم مهار سیم پیچیده ولتاژ بالا، یک سیستم مدیریت باتری اختصاصی (BMS) ، صفحات خنک‌کننده ساختاری و یک محفظه بیرونی مهر و موم شده و مقاوم در برابر تصادف.
تفاوت بین سلول باتری و بسته باتری چیست؟
سلول باتری کوچکترین واحد الکتروشیمیایی است که انرژی را ذخیره می کند. بسته باتری یک سیستم نهایی کامل و کاملاً یکپارچه است که شامل صدها سلول به هم پیوسته، سنسورهای نظارت هوشمند، فیوزهای ایمنی و لایه‌های عایق سنگین آماده برای نصب خودرو است.
چرا بسته های باتری EV خراب می شوند؟
بیشتر خرابی‌های میدانی ناشی از خرابی عایق در دسته سیم داخلی یا سوراخ‌های مکانیکی سلول است. این نقص‌ها اجازه نفوذ رطوبت را می‌دهند، باعث می‌شوند که شلوارک مرده موضعی شود، و در نهایت اگر به‌درستی توسط شین‌های درجه بالا مدیریت نشود، منجر به رویدادهای فرار حرارتی کنترل‌نشده می‌شود.
پیمایش در معماری های پیچیده ولتاژ بالا نیاز به تجربه عمیق و آزمایش شده در میدان دارد تا از اشتباهات پرهزینه تولید جلوگیری شود. من با اقتباس از 15 سال تجربه اختصاصی خود در صنعت مهار سیم خودرو ، در مهندسی سیم‌کشی بسته باتری مقاوم و با کارایی بالا، مسیریابی باسبار سفارشی و استراتژی‌های عایق کاری سنگین که معیارهای ایمنی سختگیرانه جهانی را برآورده می‌کنند، تخصص دارم.
آیا باید سیستم فشار قوی خود را ایمن کنید؟ چه در حال عیب‌یابی یک خطای عایق فعال، به‌روزرسانی یک طرح برای گذراندن ممیزی‌های ISO 26262 یا نیاز به نمونه‌های بدون مهار سیم سفارشی برای آزمایش نیمکت اولیه هستید، برای مشورت با تیم مهندسی امروز، روی زیر کلیک کنید.
منابع و استانداردهای صنعت:
[1] درباره پروتکل های ایمنی عملکردی بین المللی از طریق رسمی بیشتر بدانید استاندارد ISO 26262 خودرو .1
[2] معیارهای اشتعال پذیری پلاستیک و مواد را تحت استاندارد UL 94 Underwriters Laboratories.2
