《基于温度场控制的宽温适应性电动汽车电池系统》

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1、项目背景及意义:

2017年3月,工信部、国家发改革委、科技部及财政部四部委公布了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》,以加快提升中国汽车动力电池产业发展能力和水平,推动新能源汽车产业健康可持续发展,文件中规划了动力电池及电池包相关的技术指标,需要在工程技术方面有比较大的创新,以充分满足市场对纯电动汽车的需求。

电池系统是电动汽车的核心部件,决定了整车的续驶里程、成本、寿命、安全性等关键指标,可以说电池系统的发展决定了电动汽车大规模推广和普及,也是一个瓶颈所在。根据规划的技术指标,电池系统技术必须在环境温度适应性、快速充电能力、长寿命、集成效率提升方面取得明显的进步,研究电池系统技术是势在必行的。

2、主要技术内容:

项目针对存在的问题、难点进行技术分析,并采取相应的措施来解决,具体如下:

1)电池系统设计采用专利快速热交换的液冷/液热技术,冷却主要采用Chiller进行热交换,加热采用热泵技术和专利短路加热技术;综合运用仿真分析和测试验证手段,达到最优化设计,使电池系统能适应高寒及高热区域,适用环境温度范围为-30℃-+50℃;

2)电池系统运用独创的基于电池温度的自动控制系统,能够实时、动态调节电池系统温度,结合热管理专利策略,设定温度阈值,使电池一直工作在15℃-35℃之间,限制温差在4℃之内,结合自主知识产权的BMS系统及能量管理策略,使电池系统的寿命接近达到电芯的循环寿命(日历寿命10年);

3)电芯之间、模组之间及高压线缆设计满足电流负载,并采用多支路方案;高压接插件、接触器、熔断器进行特殊选型;结合高效的冷却方案,通过专利充电策略,使电池系统具备快速充电的能力,达3C以上;

4)可靠性方面通过整体优化设计,加强计算、仿真和测试,保证系统安全可靠;尤其通过采用专利短路防护技术、专利采样线束线序检测技术、专利安全检测技术等加强安全可靠性;同时通过轻量化设计提高系统集成效率。

3、授权专利情况:该项目授权发明专利4项,实用新型14项,软件著作权3项。

4、主要技术经济指标:

1)采用热管理及控制技术后,该类车型相比原有技术使电池系统的寿命接近达到电芯的循环寿命,同时实现快充功能;

2)采用电池系统短路防护技术后,该装置避免了系统容性负载上电时的短路误动作,同时去除了繁琐的单路保护执行单元,减少了物料,降低了成本;

3)采用动力电池电压及温度采样线序检测技术后,能够快速检测出电池采样线序是否连接正确;并且电池采样线序检测的结果具有100%的可信度。

5.应用推广及效益情况:

经济效益:该项目自2015年1月开始立项研发,2016年7月研发结束,截止2018年年底已累计生产612台,并在全国范围内销售到终端用户共557台,共实现销售额8469.53万元,利润2540.86万元。

社会效益:1)进一步提升了公司在电动汽车方面的竞争能力,加快了产品的升级换代,巩固了公司在行业中的领先地位,安排当地就业人员300多名,为当地社会秩序的安定、和平提供了强有力的保障;

2)引进高科技人才18人,其中包括博士2人,进一步建立和完善了企业的技术创新。

6.前景:

新能源汽车作为国家汽车产业战略规划发展方向,公司围绕纯电动汽车“三电”核心技术与合肥工业大学、清华大学强强合作,利用公司新能源产业链优势,商用车和纯电动乘用车生产资质优势,以及成熟的市场销售渠道,将具有良好的市场前景。

成果说明

该项目自2015年01月开始立项研发,2016年06月项目研发结束,8月开始批量生产,截止2018年底已累计生产612台,销售到终端用户共557台,共实现销售收入8469.53万元,利润2540.86万元。经河南森源重工有限公司、河南森源城市环境科技服务有限公司、河南森源物流运输有限公司等23家单位近三年的应用,无出现一例因重大质量问题影响工作的情况。 本项目的产品主要应用区域是河南省范围内,根据公司对该产品的销售规划,2019年我们的销售目标是:稳固本地,面向全国。相信通过公司的销售计划和销售策略,我

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