一般來說,,我們需要避免“液-電”混合在一起的設計,,盡量做到“液-電”分離,典型的案例就是在電池包的箱體的布置中,,將冷板布置在箱體外,,形成一種三明治的結(jié)構,ipace,、豐田bz4x,,audi e-tron等都是這個思路。 但對于電動汽車來說,,整車內(nèi)的高壓電器件比較多,,需要進行冷卻的器件也比較多,如果按照常規(guī)的設計,,我們需要對各自器件進行連接,,比如高壓器件之間需要有高壓導線/busbar進行連接,以進行電能的分配,;熱管理器件之間需要液冷管路進行連接,,以傳送冷卻介質(zhì),對目標器件進行溫度控制,。而且,,隨著大功率快充的興起,,與充電相關的連接導體,往往是需要進行液冷降溫的,,這就必須考慮到對用于高壓連接的導線/bsubar進行冷卻,。如果我們可以把高壓連接-冷卻管路,集成在一起,,這樣就可以極大的減少不必要的結(jié)構空間占用,,額外的成本,裝配,,以及實現(xiàn)很可觀的減重,。這就是特斯拉大功率集成式液冷busbar的初衷——不進行“液-電”分離,而是“液-電”集成,。下圖就是一個典型的示例:根據(jù)特斯拉的說法,,在相同的體積下,液冷busbar比常規(guī)的高壓連接(高壓線束HV harness或?qū)嵭哪妇€busbar),,其快充能力可以提高一個數(shù)量級,。在進行大功率快充,如400V電壓平臺的350kW充電速度,,或是800V電壓平臺的500kW充電速度,,液冷設計可以讓母線保持在一個相對低的溫度。在電動整車上,,這種液冷busbar可以分為兩類:一種是電能傳遞到電池包,,最主要就是外接充電這個過程;另外一種就是將電能由電池包傳遞出去,,去往電機,、加熱器、空間壓縮機等,。這里以充電的這個類別進行介紹,。充電液冷busbar的連接可以分為3塊:(1)對外接口處的液冷設計;(2)中間連接導體/busbar的液冷設計,;(3)連接電池包端的液冷設計,。中間連接導體/busbar的液冷設計是相對簡單的,主要是構建液冷通道,、構建電流通道,、構建二者之間的絕緣,以及其他相關的功能,,如EMI等等。下圖是一些案例的剖面示意,。需要額外注意的是電磁屏蔽層的設計,,可用于EMI的防護,,同時它也可以對內(nèi)的絕緣層進行保護,避免絕緣層遭到破壞或是在彎曲,、裝配過程中遭到不必要的破損,。這一層可以使用任何合適的EMI材料,包括鋁合金,,EMI塑料等,。然后,就是兩端的液冷設計,,比如整車充電口上連接電網(wǎng)那一端的設計:這樣,,液冷busbar和適配器在充電接口這一端完成了電能由(超級)快充站/樁→充電接口→對外連接端子→液冷busbar的兩個端子的連接,相當于從電網(wǎng)側(cè)充進入了充電busbar,。當然,液冷busbar的形式也不限于圓柱狀,,也可以是扁平式的:液冷busbar具有比較好的剛度,,這樣可以根據(jù)它將要安裝的位置如車內(nèi)后艙的表面形式,來彎折成相應的形態(tài),,很好地貼合上去,,這樣可以省去固定線束所需要的額外卡扣和支架。同時,,剛度好的液冷busbar裝配起來也較為方便,。
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