三元18650 317V1525Ah动力电池统设计方案综述.docx
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三元18650317V1525Ah动力电池统设计方案综述
三元18650317V152.5Ah动力电池系统
设计方案
产品名称：
三元18650动力电池组
产品规格：
317V152.5Ah
日期：
2016-07-21
批准制定审核
页1第
一、产品概述
本产品为本公司设计、制造的动力电池系统。
电池组采用三元18650电池组作为能量存储介质，组成317V152.5Ah电池包，为电动汽车提供动力输出。
二、设计参考标准
ISO11898-1:
2006道路车辆控制器局域网络
SAEJ1939-11：
2006商用车控制系统局域网络（CAN）通信协议
SAEJ1939-21：
2006商用车控制系统局域网络（CAN）通信协议
GB/T19596---2004电动汽车术语
GB4208—1993外壳防护等级（IP代码）
QC/T743—2006电动汽车用锂离子蓄电池
QC897—2011电动汽车用电池管理系统技术条件
GBT20234-2006电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求
GB2894-1996《安全标志》
GB2893-2001《安全色》
三、系统组成及原理
本系统由三元18650电池，加上电池管理系统、高低压控制元件、箱体
等组成317V152.5Ah电池包，给整车提供电源。
系统构架如下图所示：
页2第
四、系统规格参数
4.1电池组基本功能
1）给整车电驱动系统提供电能；
2）预充电设备进行通讯，管理充电功能；
3）具备高压电安全管理功能；
4）具备高压电安全保护功能；
5）具备0.5C以下快充功能；
4.2电池组规格参数
序号
项目
规格
备注
电池单体参数
1
电池类型
三元18650电芯
2
容量额定电压/
3.6V/2500mAh
61P88S
3
单体电池电压范围
2.85~4.2V
4
单体电池重量
0.01kg0.045±
5
单体电池能量密度
200wh/kg
6
工作温度
-20~60℃℃充电：
0~45放电：
7
荷电保持能力
天96%,28
8
循环寿命（SOC：
10%-95%）
大于1400次
电池系统参数
1
额定电压
317
2
额定容量
152.5
3
电池组电压范围
250~370
4
总能量
48.3wh
5
工作温度
0~45充电：
℃;放电：
-20~℃60
6
充放电能量效率
≥96%
7
最大持续充电电流
88A
8
最大持续放电电流
88A
9
峰值放电电流
350A
持续30S间隔时间大于5min
10
总重量
390KG
11
环境相对湿度
25-85%RH
12
水尘防护标准
IP67
13
抗震性能
满足行业相关标准：
QC/T743-2006
4.3电池管理系统参数及功能
页3第
1
工作电源
12V
2
工作温度
—65℃-20
3
单体电池电压、电流检测
20ms（采样精度和时间0.5%，）
间隔
4
电池使用信息记录
SOC电压、电流、温度
5
CAN通讯功能
CAN2.0
6
电压采样
5mV单体±
7
电流采样
霍尔电流传感器
8
温度采样
-40--150℃±1℃
9
SOC计算精度
5%
10
电池组安全管理
具有过充电、过放电、过电压、过温度、过电流保护
11
电池组热管理
有
BMS有，电池箱有温度保护：
70℃（可设定）
12
绝缘监测功能
有
13
继电器控制
有
14
充电控制
有
可单独或与放电同一接触器控制
15
抗干扰性能
满足国家相关标准：
GB/T
17619-1998
16
故障诊断：
过充电、过放电、短路、超温、SOC过低或过高、绝缘、电阻低；超限后先由上级发命令断开主继电器，超时后BMS主动断开主继电器。
17
CAN消息内容
电池容量（SOC）（SOC评估错误不超过5%）
最大电池单元温度
最小电池单元温度平均电池单元温度
电池电压
电池电流
一些控制指令
等
4.4.主要功能
1）电池参数监控：
监测单体电池电压，电池组总电压，电池组充/放电电流，电池温度。
2）电池包的安全管理：
具有过充电，过放电，过电压，过温，过流保护功能及电池系统的故障诊断，报警。
3）通讯功能：
支持CAN2.0通讯。
4）电池组SOC估算。
5）电池信息管理：
对电池信息的收集计算记录，通过上位机配套软件实现信息的显示与储存。
6）电池管理系统预留配备LED屏的通讯线，通讯采用RS485接口。
页4第
7）带漏电检测功能。
）安全检测保护参数以及策略。
89）BMS及继电器控制策略：
需要闭合主继电器时要先闭合和它并在一起的预充继电器，预充完成后再闭合该继电器；预充完成后预充继电器自动断开。
系统每次上电都需要先预充。
10）充电：
BMS电源接通后,并检测到充电机在线（CAN协议），闭合充电继电器，充电完成后告知充电机停止充电并断开充电继电器；充电时放电继电器要断开。
11）放电：
预充及主继电器由整车控制。
）互锁：
电池正常放电继电器闭合，充电继电器断开。
充电时放电继电器自动断开。
124.5.电池组电气控制原理图：
五、电池箱结构设计
5.1.单体电池成组
1）先并后串，单个模块由61PCS单体电芯组成61P1S。
2）电池由两端塑胶件及铜镀镍导电集流板固定。
3）电池之间留贯通式散热通道。
4）每单体电池与导电集流板用载流片导电连接。
5）单个模组外围增加环氧树脂板做二次绝缘。
单个模组横放61P1S3D模型照片单个模组竖放61P1S3D模型照片
5.2.模组集成及电池箱设计简述
页5第
1）、电池包先并后串的方法来导电连接。
2）、箱体共放88个电池模块，电芯数量5368PCS（88P61S）,电量为48.3KWh。
、电池包导电连接外围增加环氧树脂板，确保金属件不外漏.）34）、电池有三个箱体，一个大箱和两个小箱，共88串。
5.3.大箱简介
如下图。
串横放模组，大箱尺寸：
2098X598X125mm8串横放模组和91）、大箱放入
个横放模块组成的模组个横放模块组成的模组98
2）、大箱箱体简介
大箱体模组安装后
5.3.小箱简介744X299X300mm9）、小箱放入串模组竖放，小箱尺寸：
如下图。
1
个横放模块组成的模组9页6第
2）、小箱箱体简介
小箱体模组安装后
电池箱简介5.4.
1）、模组与箱体螺丝固定，确定电池箱整体牢固可靠。
2）、电池箱做密封防水结构。
IP67。
3）、所有接插件选用防护等级。
4）、电池箱防护等级为IP67线束六、
控制线束端口定义及说明：
6.1、
6.2、控制线接插件型
动力线6.3
、箱体表面标识及警告标贴七
，0.6MMPVC，背胶厚度：
警示标贴：
分别为警标标贴以及高压警示标贴，材质为1）
警标标贴以及高压警示标贴图
接插口丝印。
2）
页7第
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