总的来看,电池系统模组化的趋势比较明显,分布式的CSC模块直接安装在模组上方,将电池采样线设计进一步简化。
第四部分 产品设计中的考虑
1)BMS的寿命设计对应的工作时间分析
传统的汽车,其实本质上HEV的运行机理和传统汽车一样,我们可以将时间划分为:a)上车之前的时间:从芯片厂家出来运输到PCBA的组装厂,成为部件产品,然后运送至整车企业组装厂待上车b)运行时间,也就是开车的时间和c)非运行时间。
我们就按照SAEJ1211里面的两个例子Door Module 8000小时工作时间 79600非工作时间(Sleep模式)和变速箱控制器 (6000小时/125400小时=131400小时)。对于BMS来说,HEV的情况下,也是一样的,工作时间最高不超过8000小时就够了。充电的车辆呢,问题来了,在引擎关闭的状态下,还有个充电状态。现在我们把估计重新调整一下,如果按照国外的寿命设计要求,15年的车辆预期寿命,可以初步估计为8000 小时 1.46小时每天的开车时间和10950~32850小时 2~6小时每天的充电时间。充电的时候,BMS部件都得工作啊,这个问题就变成了,不仅仅是开的里程多用的时间长的人对整个BMS系统的寿命形成重度的影响,充电慢的一样。
那我们换一个角度来看,如果是在中国,一个客户预期的寿命是8年,按照50KM的角度,一般需要配置12度电左右,我们再估算一下使用时间的分配。模式2 220V AC &8 A 输入1.7KW 电池系统1.5KW 充电时间为8小时,模式3 220V AC&16 A
输入3.3KW 电池系统3.0KW 充电时间为4小时=>5840 小时 2小时每天的开车时间+116800~23360小时 4~8小时每天的充电时间。
2)环境负荷分析
电池管理系统,由于有高压部分和低压部分,基本上原有电控单元需要做的12V的电气试验和电气要求都要有,又由于整个电池系统往底盘和车架上装的趋势很明显,机械应力设计要求也不低。环境这块,同样是安装条件的事情,如果电池包设计的好一些,可能压力小一些。
a)环境设计要求
要有防水功能,这不仅包含电池包IP等级由于密封胶老化,也是考虑内部有凝露或者是内部冷却液泄漏造成,电池系统进液体故障。考虑到中国的城市下水道问题,这个事情要比国外大城市使用更苛刻。
要有防盐雾和湿热功能,电池系统由于带盐分的空气湿热交变的凝露,产生腐蚀或者绝缘下降等故障。
b)电特性要求:
所有的隔离电路部分的抗电强度大于2000V,绝缘电阻大于10MΩ, 爬电距离满足IEC要求。