動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入要求樣本

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除。純電動(dòng)大巴車用動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入要求設(shè)計(jì)輸入--項(xiàng)目可行性報(bào)告1、車輛技術(shù)參數(shù):車輛尺寸(車輛三維模型)總質(zhì)量kg軸荷分配kg主傳動(dòng)比最大車速km/h常規(guī)車速km/h爬坡車速km/h最大爬坡度%迎風(fēng)面積m2風(fēng)阻系數(shù)車輪的滾動(dòng)半徑m2、車輛性能:車速、加速性、行駛距離、車速變化曲線3、使用環(huán)境:路面、全年早晚溫度變化與負(fù)荷變化關(guān)系曲線、全年雨量分布、濕度范圍、4、運(yùn)行工況:負(fù)荷變化曲線、每天運(yùn)行時(shí)間實(shí)際路測數(shù)據(jù)輸入:1)行駛里程(平路里程和坡道里程)按滿備質(zhì)量計(jì)算2)運(yùn)行的最高車速3)運(yùn)行的平均車速4)爬坡車速5)滿載質(zhì)量波動(dòng)5、驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù):電機(jī)結(jié)構(gòu)、工作電壓范圍、工作溫度范圍電動(dòng)機(jī)的額定功率、扭矩、轉(zhuǎn)速、尺寸、重量等基本參數(shù)電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)最大功率、扭矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)變速箱的主減速比、傳動(dòng)比等基本參數(shù)項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r·min-1電動(dòng)機(jī)功率kW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩N·m最高車速km/h平均車速km/h常規(guī)車數(shù)km/h最大爬坡度20%km/h電機(jī)制動(dòng)參數(shù)6、控制器參數(shù)7、充電機(jī)參數(shù)根據(jù)需求輸入及汽車改裝的實(shí)際情況,編制技術(shù)協(xié)議--項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)書,需要提供的參數(shù):提出電池箱最大包絡(luò);確定電池箱體固定安裝方式、固定點(diǎn)及定位銷位置(三維模型);明確接插件及管腳定義;提出電性能指標(biāo)(電壓等級﹑能量密度﹑功率密度﹑壽命等)及試驗(yàn)工況要求;提出環(huán)境適應(yīng)性能指標(biāo)(防腐等級﹑沖擊振動(dòng)﹑高低溫等);提出安全性能指標(biāo)(過充﹑過放﹑短路﹑擠壓﹑針刺﹑跌落等;高壓安全,碰撞與高壓安全,絕緣安全,防水安全等);提出上下電及相關(guān)邏輯;確定通信協(xié)議(和VCU﹑CHARGER);確定故障定義及故障分類,并設(shè)置合理的閥值;對售后服務(wù)提出一定的要求。動(dòng)力電池組設(shè)計(jì)輸入要求純電動(dòng)電池pack性能車型--慢充快充要求備注純電動(dòng)系統(tǒng)8m(公交車)10m(公交車)12m(公交車)電芯材料標(biāo)稱電壓(V)電池Pack電量(kWh)0℃~45℃,-20度時(shí)不低于70%電池Pack能量密度>Wh/kg持續(xù)充電能力(C)0℃~45℃(功率?SOC?溫度?循環(huán)壽命次數(shù)?)10s峰值充電能力(C)持續(xù)放電能力(C)0℃~45℃可正常使用,45℃,0℃~-10℃倍率減半,-20℃~-10℃倍率再減半(功率?SOC?溫度?循環(huán)壽命次數(shù)?)10s峰值放電能力(C)外接充電能力(C)-5℃~0℃0.2C(功率?SOC?溫度?循環(huán)壽命次數(shù)?)單體電池一致性容量差<2%靜態(tài)電壓差<15mV,30~90%SOC動(dòng)態(tài)電壓差<60mV,2C,30~90%SOC耐振動(dòng)性能3g加速度(10~55Hz)/0.5g加速度(2-6Hz)充放電效率>%電池SOC工作范圍電池Pack可工作的環(huán)境溫度-40℃～40℃電池溫度溫差<℃絕緣>20MΩ防水防塵IP等級工作溫度范圍要求比較寬,IP54是較難調(diào)溫的?？傎|(zhì)量<kg結(jié)構(gòu)空間(長、寬、高)質(zhì)保年限與使用方法有關(guān),工作的SOC范圍小一些,壽命會(huì)長一些,30-90%SOC比較好。電池箱體及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求隨車性設(shè)計(jì)(電池組箱體和安裝位置三維模型);根據(jù)電芯尺寸及安裝點(diǎn)﹑前后碰、側(cè)碰要求,確定電池箱加強(qiáng)筋布置及蒙皮結(jié)構(gòu)要求;防水防塵等級IP56(或者IP67)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求;維修開關(guān)及保險(xiǎn)絲位置(快修)設(shè)計(jì)要求;緊急開關(guān)設(shè)計(jì)要求;絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求;接插件位置及警示符設(shè)計(jì)要求;箱體防腐設(shè)計(jì)要求;快換兼容性設(shè)計(jì)要求(如果有);維護(hù)保養(yǎng)便利性設(shè)計(jì)要求;輕量化設(shè)計(jì)要求。電性能設(shè)計(jì)輸入工作電壓等級要求;放電電流大小及放電時(shí)間設(shè)計(jì)要求;充電電流大小及充電溫度設(shè)計(jì)要求;制動(dòng)能量回收設(shè)計(jì)要求;電池組電阻計(jì)算及連接電阻控制要求;能量密度要求;功率密度要求;壽命要求。環(huán)境性能設(shè)計(jì)輸入低溫(-15℃、或者-20℃)充電設(shè)計(jì)要求;防腐蝕性設(shè)計(jì)要求;沖擊可靠性設(shè)計(jì)要求;振動(dòng)可靠性設(shè)計(jì)要求;綜合城市工況設(shè)計(jì)要求。安全性能設(shè)計(jì)輸入(1)繼電器設(shè)計(jì)及控制要求;(2)峰值電流確定及保險(xiǎn)絲設(shè)計(jì)要求;(3)絕緣及絕緣檢測設(shè)計(jì)要求;(4)前碰、后碰、及側(cè)碰設(shè)計(jì)要求;(5)碰撞及高壓安全設(shè)計(jì)要求。熱管理設(shè)計(jì)要求加熱設(shè)計(jì)要求;冷卻設(shè)計(jì)要求;熱場分布設(shè)計(jì)要求;溫度傳感器布置設(shè)計(jì)要求?？刂撇呗栽O(shè)計(jì)輸入閥值及報(bào)警設(shè)計(jì)要求;閥值及降功率使用設(shè)計(jì)要求;閥值及斷電設(shè)計(jì)要求;低壓互鎖,低壓控制高壓設(shè)計(jì)要求。四、動(dòng)力電池系統(tǒng)技術(shù)要求1引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2900.11電池術(shù)語原電池和蓄電池GB5013.1-1997額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電纜第一部分:一般要求GB5023.1-1997額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜第一部分:一般要求GB/T19666-阻燃和耐火電線電纜通則GB/T18384.1電動(dòng)汽車安全要求第1部分:車載儲(chǔ)能裝置GB/T18384.2電動(dòng)汽車安全要求第2部分:功能安全和故障保護(hù)GB/T18384.3電動(dòng)汽車安全要求第3部分:人員觸電防護(hù)GB/T18487.1-電動(dòng)車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)一般要求GB/T19596-電動(dòng)汽車術(shù)語GB-T2423.17-1993鹽霧試驗(yàn)方法GB-T2424.1-高溫低溫試驗(yàn)導(dǎo)則GB

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17619-1998機(jī)動(dòng)車電子電器組件的電磁輻射QC/T413-汽車電器設(shè)備基本技術(shù)條件QC/T743-電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池QC/T417.1-車用電線束插接器(第1部分定義,試驗(yàn)方法和一般性能要求)QC/T417.3-車用電線束插接器(第3部分單線片式插接件的尺寸和特殊要求)QC/T417.4-車用電線束插接器(第4部分多線片式插接件的尺寸和特殊要求)QC/T417.5-車用電線束插接器(第5部分用于單線和多線插接器圓柱式插接件尺寸和特殊要求)QC/T238-1997汽車零部件的儲(chǔ)存和保管ISO7637道路車輛-傳導(dǎo)和耦合的電氣騷擾ISO12405-2《電動(dòng)道路車輛-鋰離子電池組和電池系統(tǒng)的測試規(guī)范》SAEJ1797reaffirmedJUNSAEJ1939汽車現(xiàn)場總線協(xié)議2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1電池系統(tǒng)由動(dòng)力電池及其附件組成,儲(chǔ)存及釋放電能的系統(tǒng)。3.2電池系統(tǒng)標(biāo)稱容量電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)充電后標(biāo)準(zhǔn)放電,標(biāo)準(zhǔn)放電的電量為電池系統(tǒng)的標(biāo)稱容量(參考國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)。3.3電池系統(tǒng)標(biāo)稱能量電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)充電后標(biāo)準(zhǔn)放電,標(biāo)準(zhǔn)放電的能量為電池系統(tǒng)的標(biāo)稱能量(參考國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)。3.4電池系統(tǒng)標(biāo)稱電壓電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)充電后標(biāo)準(zhǔn)放電,標(biāo)準(zhǔn)放電的能量比標(biāo)準(zhǔn)放電的電量為電池系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓。3.5電池系統(tǒng)SOC電池系統(tǒng)的荷電量與電池系統(tǒng)標(biāo)稱容量的比值。3.6標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)溫度為20--25℃,濕度為70—90%相對濕度。3.7標(biāo)準(zhǔn)充電標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)下,充電機(jī)以(?kW)功率對電池系統(tǒng)進(jìn)行充電,電池系統(tǒng)自動(dòng)終止或發(fā)出充電終止命令停止充電。3.8標(biāo)準(zhǔn)放電標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀態(tài)下,以(?kW)的功率對電池系統(tǒng)進(jìn)行放電,電池系統(tǒng)自動(dòng)終止放電或發(fā)出終止放電命令停止放電。3.9電池系統(tǒng)能量密度電池系統(tǒng)所儲(chǔ)存的能量(實(shí)際值/標(biāo)稱值)與電池系統(tǒng)質(zhì)量(實(shí)際值/設(shè)計(jì)值)的比值。3.10電池系統(tǒng)功率密度電池系統(tǒng)的放電功率(實(shí)際值/標(biāo)稱值)與電池系統(tǒng)質(zhì)量(實(shí)際值/設(shè)計(jì)值)的比值。3.11充電速率電池系統(tǒng)SOC從10%充電到90%所需的時(shí)間。3.12電池系統(tǒng)儲(chǔ)能效率電池系統(tǒng)儲(chǔ)存電量釋放出的能量與電池系統(tǒng)儲(chǔ)存對應(yīng)的電量所消耗的能量比值。(充電機(jī)的能量損耗也包括在內(nèi))3.13電池系統(tǒng)內(nèi)耗系數(shù)電池系統(tǒng)內(nèi)阻(Ω)與電池系統(tǒng)容量(Ah)的積比電池系統(tǒng)電壓(V)。(Ω×Ah)÷/V。Ω包括直流內(nèi)阻和交流內(nèi)阻,Ah是實(shí)際容量。V是標(biāo)稱電壓)3動(dòng)力電池系統(tǒng)基本要求動(dòng)力電池系統(tǒng)用于純電動(dòng)大巴車。電池系統(tǒng)包含動(dòng)力電池、BMS、各種連接器件,無需二次加工作為能源供給系統(tǒng)即可使用。在電池箱標(biāo)示電池極性、電壓、能量、使用條件、注意事項(xiàng)及加裝銘牌。1)電池箱及箱內(nèi)所有連接線阻燃和耐火性能需滿足GB/T19666-的要求。電池箱應(yīng)能滿足使用條件下強(qiáng)度和剛度要求。2)電池箱的標(biāo)識和銘牌明晰,正確,應(yīng)組裝在第一觀賞面處,人接觸時(shí)應(yīng)清楚可見;標(biāo)識應(yīng)符合GB/T18384.1中4.1條的要求。3)動(dòng)力連接線應(yīng)符合GB5013.1-1997和GB5023.1-1997的要求。4)低壓控制線路、采集線路的連接器應(yīng)滿足QC/T417.1-、QC/T417.3-、QC/T417.4-的要求。5)低壓控制線路、采集線路的線束應(yīng)符合QC/T417.1-的要求,材料要求應(yīng)符合QC/T413-的要求。6)防水、防塵應(yīng)滿足GB/T18384.3中7條的防水、防塵要求。4.1動(dòng)力電池系統(tǒng)性能要求4.1.1基本要求4.1.1.1實(shí)際可用容量電池系統(tǒng)實(shí)際可用容量應(yīng)大于額定容量且小于額定容量的110%。4.1.1.2能量密度電池系統(tǒng)常溫能量密度應(yīng)大于?Wh/kg。電池系統(tǒng)60℃能量密度應(yīng)大于?Wh/kg。電池系統(tǒng)-20℃能量密度應(yīng)大于?Wh/kg4.1.1.3內(nèi)耗系數(shù)電池系統(tǒng)內(nèi)耗系數(shù)應(yīng)小于?。4.1.1.4低溫充電(在南方地區(qū)使用,能夠不要求)電池系統(tǒng)在-20℃條件下,以P3的功率充電,到達(dá)充電終止電壓,停止充電。室溫存放2小時(shí)后標(biāo)準(zhǔn)放電,放電電量應(yīng)大于額定容量?%。4.1.1.5倍率放電性能電池系統(tǒng)以電動(dòng)機(jī)最大功率放電,比能量不低于?Wh/Kg。4.1.1.6荷電保持能力電池系統(tǒng)滿電態(tài)28天存放,荷電保持應(yīng)不低于初始能量的?％。4.1.1.7常溫儲(chǔ)存電池系統(tǒng)滿電態(tài)28天常溫儲(chǔ)存,容量恢復(fù)應(yīng)不低于初始容量的?%。4.1.1.8高溫55℃儲(chǔ)存電池系統(tǒng)滿電態(tài)55℃儲(chǔ)存7天,放電能量(Wh)應(yīng)不低于初始能量的?％。4.1.1.9循環(huán)壽命電池系統(tǒng)循環(huán)次后的放電能量(Wh)應(yīng)不低于初始能量的?％。4.1.1.10儲(chǔ)能效率電池系統(tǒng)儲(chǔ)能效率應(yīng)大于?%。4.1.2環(huán)境適應(yīng)性4.1.2.1低氣壓電池系統(tǒng)在環(huán)境氣壓至不高于11.6KPa保持6h試驗(yàn)后,按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L0,試驗(yàn)后25℃能量應(yīng)不低于初始放電能量的?%,內(nèi)阻不高于初始值的?%。4.1.2.2振動(dòng)電池系統(tǒng)常溫滿電態(tài)以2Hz～6Hz,加速度0.5g振動(dòng)10小時(shí),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L0,試驗(yàn)后樣品25℃放電能量應(yīng)不低于初始放電能量的?%,內(nèi)阻不高于初始值的?%。不允許出現(xiàn)放電電流銳變、電壓異常、電池殼變形、電解液溢出等現(xiàn)象,并保持連接可靠、結(jié)構(gòu)完好,不允許裝機(jī)松動(dòng)。4.1.2.3溫度沖擊電池系統(tǒng)滿電態(tài)按75℃±2℃的環(huán)境溫度下擱置4h,然后在30min內(nèi)降溫至25℃±5℃并恒溫2h,再在30min內(nèi)降溫至-20℃±2℃并恒溫4h,最后在30min內(nèi)升溫至25℃±5℃并恒溫2h進(jìn)行10個(gè)循環(huán)試驗(yàn),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L0,試驗(yàn)后樣品25℃放電能量應(yīng)不低于初始放電能量的?%,內(nèi)阻不高于初始值的?%。4.1.2.4恒定濕熱電池系統(tǒng)滿電態(tài)40℃±2℃,相對濕度為90％～95％的恒溫恒濕箱中放置48h試驗(yàn),放電能量應(yīng)不低于額定能量的?％,內(nèi)阻不高于初始值的?%,按附錄H4.1.2.5過充電電池系統(tǒng)接恒壓恒流源,電壓設(shè)為電池系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的2倍,電流設(shè)定為1.5I3(A),持續(xù)給電池系統(tǒng)充電直到電池系統(tǒng)保護(hù)功能起作用。按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L0。4.1.2.6過放電電池系統(tǒng)以I3(A)恒流放電至終止電壓后,電池系統(tǒng)接恒流源,電流設(shè)為I3(A),用電源持續(xù)給電池系統(tǒng)放電直到電池系統(tǒng)保護(hù)功能起作用。按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L0。4.1.2.7短路電池系統(tǒng)以線路總電阻不大于50mΩ短路電池系統(tǒng)的正負(fù)極直至電池系統(tǒng)保護(hù)功能起作用。按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L1。4.2單體電池安全要求4.2.1過充電電池按照國家相關(guān)安全性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),結(jié)果按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L5。4.2.2強(qiáng)制放電電池按照國家相關(guān)安全性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),結(jié)果按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L5。4.2.3外部短路電池按照國家相關(guān)安全性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),以外部線路電阻小于5mΩ的回路將測試樣品正負(fù)極短路20min進(jìn)行試驗(yàn),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L6。4.2.4針刺電池按照國家相關(guān)安全性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),用φ8mm的鋼針穿刺電池進(jìn)行試驗(yàn),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L6。4.2.5擠壓電池按照國家相關(guān)安全性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),將電池?cái)D壓變形達(dá)到30%進(jìn)行試驗(yàn),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L6。4.2.6高溫烘烤電池在130℃放置60min進(jìn)行試驗(yàn),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L2。4.2.7機(jī)械沖擊電池峰值加速度150g進(jìn)行試驗(yàn),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L2。4.2.8自由跌落電池從1600mm高自由跌落到硬木板上試驗(yàn),按附錄H判定,危害級別應(yīng)不高于L3。電池要符合國家安全性標(biāo)準(zhǔn)的其它要求。4.3電池管理系統(tǒng)要求4.3.1基本要求項(xiàng)目指標(biāo)備注工作電壓24V(－30%,＋30％)直流工作環(huán)境溫度-25℃-65℃相對濕度≤90%單體電壓測量范圍0-5V總電壓測量范圍200-700V單體電壓分辨率0.002V總電壓分辨率1V總電壓測量誤差±2V單體電壓測量誤差±0.001V溫度測量范圍-40溫度測量誤差±1℃電流測量范圍-500A-500A電流分辨率0.5A電流測量誤差≤1%(20%-100%量程范圍)≤2%(0-20%量程范圍)SOC誤差±6%(SOC:30%-80%)±5%(SOC:0-30%和80%-100%)單體電壓采樣周期≤500ms溫度采樣周期≤1s電流采樣周期≤500ms通信接口CAN2.0B4.3.2功能要求4.3.2.1實(shí)時(shí)采集總電壓、總電流、單體電壓、溫度等電池狀態(tài)信息。4.3.2.2實(shí)時(shí)計(jì)算電池系統(tǒng)SOC。4.3.2.3具有集中均衡功能接口。4.3.2.4具備兩個(gè)以上的CAN通信接口。4.3.2.5BMS具備對充電過程進(jìn)行管理功能。4.3.2.6BMS能經(jīng)過在不拆開電池箱的情況下進(jìn)行參數(shù)修改或標(biāo)定或軟件升級。4.3.2.7BMS具備上電自檢功能。4.3.2.8具備數(shù)據(jù)過濾功能。4.3.2.9BMS能夠?qū)崟r(shí)告警,故障按緊急程度分為級。報(bào)警級別順序定義應(yīng)統(tǒng)一為從低到高,即一級為最輕級別報(bào)警,越往上警示級別越高。4.3.3環(huán)境適應(yīng)性4.3.3.1高溫運(yùn)行電池管理系統(tǒng)在65℃±2℃環(huán)境下保持2h,在試驗(yàn)過程中及試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。4.3.3.2低溫運(yùn)行電池管理系統(tǒng)在-25℃±2℃環(huán)境下保持2h,在試驗(yàn)過程中及試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。4.3.3.3耐高溫試驗(yàn)電池管理系統(tǒng)在85℃±2℃環(huán)境下保持4h,在試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。4.3.3.4耐低溫試驗(yàn)電池管理系統(tǒng)在-30℃±2℃環(huán)境下保持4h,在試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。4.3.3.5耐鹽霧性能電池管理系統(tǒng)按照按GB/T2423.17的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn),在試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。4.3.3.6耐濕熱性能電池管理系統(tǒng)按GB/T2424的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn),在試驗(yàn)后應(yīng)能正常工作。4