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干货分享:关于电池系统短路保护层级的考虑

发布时间:2017-08-04 责任编辑:susan

【导读】从高压线束、电子控制的硬件电路、配电盒还有一些保护策略性的内容开始,梳理简单的内容,然后进一步应用到工作里面。电气系统里面的影响是挺大的,而且很多内容也是电池系统设计过程中,电气部分需要设计承受的。
 
图1 .电池系统电气层级一些问题
 
如之前的表格里面所说的,短路/过流严格意义上是指各个层级(单体、模组、半包和电池整包)超过额定的放电设计出现过多的情况。
 
表1.功能失效问题
 
图2.各个层级的短路要求
 
电池系统短路测试: 按照GBT31476.3,短路电阻<20毫欧,短路10分钟。
 
MSD分断半包测试:此项内容,主要考虑一个极端情况,在MSD内系统熔丝不起作用的条件下看整个设计的情况。
模组的短路测试:按照GBT31485的要求为,短路电阻<5毫欧,时间10分钟。
 
单体短路测试:按照GBT31485的要求为,短路电阻<5毫欧,时间10分钟。实际需要根据电池的最小单元连接情况来增加对此情况的模拟。
 
表2.现有国内外标准和未来GB此项功能试验内容分配
 
不同层级有不同的做法:
 
1)BMS根据电流检测的情况,来切断接触器,在这种短路带载的情况下,选用的接触器要至少能切断1次
 
2)MSD里面的熔丝,需要仔细考虑这种情况
 
以上层级在Pack层级大家做的比较多
 
模块层级,前面也谈过了,主要考虑这种设计,或者采用J-bar来打孔来做,这里重点需要在模组层级考虑这个内容。
 
 
实际的半包的短路效果很直接的
 
电芯层面设计Fuse:每个Cell的内部设计一个Fuse,在短路瞬间,断开电流回路,起到短路保护的作用。
 
1、软包电池利用每个电芯焊接一个Fuse的设计,或者考虑Tab在这种条件下的状态,这个设计过程是挺有趣的设计,考虑载流和过流的情况。
 
 
2、硬壳电池在每个电芯配一个Fuse的设计
 
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