动力电池系统电连接技术要点课件

动力电池系统电连接技术目录

动力电池系统电连接技术概览1影响Busbar/高压导线的载流因子2Busbar/高压导线计算选型方法3Busbar/高压导线测试标准和方法4铜铝连接技术5Pack电气安全设计6

动力电池系统电连接技术概览1影响Busbar/高压导线的载流因子2Busbar/高压导线计算选型方法3Busbar/高压导线测试标准和方法4铜铝连接技术5Pack电气安全设计6+--++-+-+-+-+--+-+-+-+-++--++-+-+-+-+--+-+-+-+-++--++-+-+-+-+--+-+-+-+-++--++-+-+-+-+--+-+-+-+-+MSDPDU模组1模组2模组3模组4Module之间Cell之间Pack与外部之间方型圆柱型软包高压线束铜排铜导线铝导线扁平铜/铝排线动力电池系统电连接技术概览PACK电气连接形式FUSEMSDPDUFUSE动力电池系统电连接技术概览实例Cell之间（方形电池）Module之间（方形电池）Cell之间（圆柱形电池）Module（圆柱形电池）Cell之间（软包电池）Module（软包电池）动力电池系统电连接技术概览新能源汽车免费大课堂Fuse保护逻辑是模组的损坏不能导致Cell损坏，无论是模组的还是cell的损坏不能导致pack的损坏。在危险电流值上，软件上的动作时间快于pack.7milNickelstrapmaterialisneckeddownto3.6mm,andclearsatapproximately2100Ain0.1sec.导线实际载流：I=In•f1•f2•f3•f4In：导线额定载流f1:环境温度升高对载流的影响f2:导体温度升高对载流的影响f3:多心线对载流的影响f4:频率增加对载流的影响来自<HUBER+SUHNER>图片来自<LV216>来自<JASOD609>集肤效应

当任意大导体对磁场交变时，这种导体就会感应电流，产生涡流现象。f1f2f3f4图片来自<Coroplast>影响Busbar/高压导线的载流因子束缚数123456-78-1011-12折算10.80.70.60.550.50.450.4集肤效应多芯线影响Busbar/高压导线的载流因子新能源汽车免费大课堂汇流排实际载流注：表中分数的分子表示交流负荷，分母表示直流负荷。影响汇流排载流的因数：F1:集肤效应；F2,母线平放安装时，载流应该小于竖直安装；F3,汇流排表面有无绝缘层。集肤效应安装方向表面包裹厚度宽度

动力电池系统电连接技术概览1影响Busbar/高压导线的载流因子2Busbar/高压导线计算选型方法3Busbar/高压导线测试标准和方法4铜铝连接技术5Pack电气安全设计6方法二，计算公式Busbar/高压导线计算选型方法

材料铜传热系数5W/(m2·K)环境温度25°C截止温度60°C宽a30mm厚b2mm额定电流186.96A峰值电流400A峰值电流持续时间30s温度31.49°C某项目温升要求，当通入额定185A电流时，铜排温升不能超过35℃，排长度140mm,相关其他数值如下：仿真结果条件：初始温度25℃，额定电流185A，铜排规格：30*2；结论：最高温度：47.228℃，温升为22.228℃，满足设计需求实验测试结果：条件：室温28.1℃，额定电流185A，通电时间70min；结论：硬铜排温升-------13.8℃

软铜排温升-----19.3℃

满足185A恒定电流情况下温升不超35℃要求。abl根据上式计算出横截面是53.4平方毫米，取整60.方法三，经验表25℃铜铝载流（来自国家电工手册）铝导线

横截面积2.54610162535457095120150185…有绝缘层载流（A)1020305064100105135175238240300370…铝排载流（A)1530457596150158203263356360450555…铜导线有绝缘层载流（A)20305064100105135175238240300370……铜排载流（A)30457596150158203263356360450555……Busbar/高压导线计算选型方法例：某电池包动力电池高压输出线额定电流235A，额定电压405V。铜牌：可以选45mm²，选15×3的铜排；铝排：可以选70mm²，选25×3的铜排。横截面积硬铜排温升实验测试（60mm²）时间（min）位置1位置2位置3028.128.128.2529.83434.31029.53636.41529.737.237.42030.838.138.3253138.938.7303139.139.13530.639.639.24031.240.239.64531.340.239.35031.24039.35531.341.440.16030.941.440.86531.141.540.5703141.940.4软铜排温升实验测试（60mm²）时间（min）位置1位置2位置3028.128.128.3529.634.232.81031.43735.41530.738.537.42031.139.538.22530.241.5393031.642.441.1353242.541.54031.24442.84531.144.141.85031.544.542.45531.745.842.96031.347.244.46531.24744.17030.147.444.9铜排内阻统计图纸编号内阻（mΩ）ATEV.8000-020.1732ATEV.8000-030.1854ATEV.8000-040.1304ATEV.8000-050.0907ATEV.8000-060.3126ATEV.8000-070.321ATEV.8000-080.1207ATEV.8100-050.235ATEV.8100-060.0693ATEV.8100-070.1305ATEV.8100-080.101ATEV.8100-090.0782ATEV.8100-100.0794ATEV.8100-110.1582铜排温升测试位置1位置2位置3位置1位置2位置3Busbar/高压导线计算选型方法计算好需要实际验证硬铜排测试条件：185A恒流放电（70min）硬铜排温升：13.8℃合格温升：35℃结论：合格软铜排测试条件：185A恒流放电（70min）硬铜排温升：19.3℃合格温升：35℃

结论：合格内阻测试内阻测试来自USCAR21及LV214来自DELPHItestreport线束相关标准AKSR215LV214LV216USCAR21-1USCAR25USCAR37ISO6722BSEN60512-5-2BSEN60512-5-1

其他企业相关标准VW60306PSAB251140GWM15626FORDEX-XU5T-1A303-AABENZMBN10308-1NISSAN2420NDS03机械电气环境Busbar/高压导线测试标准和方法GME31914.25试验后，拉力合格，电压降或截面合格震动温度盐雾微电阻耐压拉拔力恒温恒湿

动力电池系统电连接技术概览1影响Busbar/高压导线的载流因子2Busbar/高压导线计算选型方法3Busbar/高压导线测试标准和方法4铜铝连接技术5Pack电气安全设计6铜/铝连接注意事项干燥环境，否则，产生铜绿Cu2(OH)2CO3铜铝铝铝Al2O3铜镍锡镍铝锡铜铜方案一：在模组出线端，用铜铝过渡排连接。模组方案二：在模组出线端，用铝排镀锡。AuPtHgAgCCuHPbFeZnAlNaLi1.691.20.850.80.740.520-0.13-0.41-0.76-1.66-2.71-3.02来自VW实验室金属电动序铜铝连接技术铝导线是未来的趋势铜铝连接技术一般来说，一辆车0.35~70mm²的Cu

总长~1.9km总重~28kg一辆车2.5~70mm²的Al总重~8.8kg价格会降底70%~90%

动力电池系统电连接技术概览1影响Busbar/高压导线的载流因子2Busbar/高压导线计算选型方法3Busbar/高压导线测试标准和方法4铜铝连接技术5Pack电气安全设计6电不安全在哪？人体触电mAmS=350mA人体电阻主要是皮肤电阻，潮湿情况下可降到1kΩ无感觉或微弱感觉麻酥、针刺感、肌肉收缩心室颤动、呼吸困难来自德国大众培训对于任何B级电压电路的中的带电部件，都应为接触人员提供防护。

例：Pack电气安全设计等电位均衡线一般选用M8的紧固螺栓来自德国大众培资料Pack电气安全设计两个不同的元件出现壳体短路，人意外接触到这两个元件，导致电路闭合。绝缘电阻及实物标准：SAEJ1766及ECER100都要求绝缘电阻≥500Ω/V，或GB18384.1Pack电气安全设计2，如果V1>V2（说明负极对地绝缘电阻小），则在V1表处加一个已知的电阻R0，此时电压为V2.1，先测如V1及V‘3，绝缘电阻为：RiR∞R0R∞RiR∞V1V2让我们来看看为什么这么测量？例子：高压系统中电池总电压的最大值为384V，因此绝缘电阻至少为500Ω/V×384V=192kΩ。手动断开-紧急按钮Pack电气安全设计目前做法都是BMS收到CAN信号切断高压。但也有一些手动急停按钮，是一种物理开关，当遇到紧急情况，驾驶人按急停按钮，产生高(或低电平），BMS收到高电平（或低电平）时，关联继电器从而关断高压回路。爬电距离与电气间隙Pack电气安全设计电气间隙爬电距离GBT16935上的描述：IEC60664-11.确认耐压等级2.确认污染等级3.确认CTI值4.确认工作电压5.确认工作海拔高度1,2确认电气间隙