[技术文章] BMW与Tesla设计电池系统对比

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查看1154 | 回复2 | 2018-4-30 10:19:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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第一部分 模块化设计理念
1)BMW的模块化扩展电池
   如下图所示,BMW考虑模块化是分成60/90/120kW三个档次
<tr style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" .="height:19px;"><td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" width="72" .="">Kwh<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="42" .="border-left: none;">Section<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="65" .="border-left: none;">Section电池包<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="47" .="border-left: none;">模组数量<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="50" .="border-left: none;">
组电量<tr style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" .="height:19px;"><td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" .="border-top: none;">60<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="42" .="border-top:none;border-left:none;">3<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="65" .="border-top:none;border-left:none;">20<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="47" .="border-top:none;border-left:none;">12<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="50" .="border-top:none;border-left:none;">5<tr style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" .="height:19px;"><td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" .="border-top: none;">90<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="42" .="border-top:none;border-left:none;">4<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="65" .="border-top:none;border-left:none;">22.5<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="47" .="border-top:none;border-left:none;">16<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="50" .="border-top:none;border-left:none;">5.625<tr style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" .="height:19px;"><td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" height="19" .="border-top: none;">120<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="42" .="border-top:none;border-left:none;">5<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="65" .="border-top:none;border-left:none;">24<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="47" .="border-top:none;border-left:none;">20<td style="margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box;" width="50" .="border-top:none;border-left:none;">6


                               
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如上图所示,我们把三个档次的按照这个示意图进行拆解,每个分成3、4、5的Section,每个Section根据结构进行加强,形成以Section位隔断的梁的结构。

                               
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<ul style='margin: 0px; padding: 0px; text-align: justify; color: rgb(100, 100, 100); text-transform: none; text-indent: 0px; letter-spacing: normal; font-family: myFont, "Microsoft YaHei"; font-size: 16px; font-style: normal; font-weight: normal; word-spacing: 0px; white-space: normal; word-wrap: break-word; box-sizing: border-box; orphans: 2; widows: 2; background-color: rgb(255, 255, 255); font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;' .="list-paddingleft-2">
模组电量再横向与纵向都进行扩展,横向是模组的一些电量差异(5~6),纵向
而大的区隔就是模组的数量,并且按照一个Section的布置,形成模组与结构强度相通的概念

                               
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我们把上面的60Kwh的电池系统,如下图所示,拆成了3个Section,每个Section再分解成4个模组。

                               
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2)Tesla的模组设计理念
这里我们要分成早期阶段和现在的阶段,设计尚有非常有趣的变化。
2.1 采取一个模组一个Section,形成对置式的效果
     模组可以分为14~16个,再尾部进行叠加空间的办法
     模组内可以采取并联多一些少一些的办法

                               
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2.2)长条式配置
    如下图所示,分成4个Section,然后根据Section的长度,来设计串行的长条形母排,这样就实现了要多少个并联,一排联通。使得长度方向上面,形成

                               
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以要实现96S为例,每个section有24S,再切分成,就可以灵活的根据Busbar的长度,和串数来进行组织了。

                               
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这个树杈的每个形成12个,就可以分两段

                               
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2)热管理系统和其他设计细节
2.1 BMW
   BMW的下一代热管理系统,应该还是在之前的基础上拓展,把整车的热管理系统与之整合。有时候在这个领域,传统汽车企业是往更安全,更成熟的方向发展。

                               
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2.2)Tesla
     王总就给了我几张照片,我来解读下
用了4个CSC,中间用很特殊的通信线进行连接

                               
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真的挺有创意的

                               
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散热结构:如下图所示

                               
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看出来了不?这个模组和外部的DCDC、车载充电机的流道接口,很有意思啊。整个流道进入到四个大模组,还有模组之间的连接,用这个漏斗形状的来弄,里面还有

                               
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模组的流道插接件

                               
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小结:我觉得电动汽车做新技术,还是需要开一些脑洞的。比起单纯的依靠能量密度这样的单一指标,我们在工程设计和一些大的方向上面有很多的文章可以做的。
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neddie | 2018-4-30 11:14:42 | 显示全部楼层
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mj8abcd | 2018-4-30 17:47:25 | 显示全部楼层
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