电池系统的内阻及内阻分配.doc

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1、 电池系统的内阻及内阻分配除了作为电阻使用，电池系统中任何一个零部件的电阻越小越好，这样因电阻发热而导致的能量损失也就越小，能够增加续航；同时，也避免了高电阻形成热点hotpot，引发安全危害。不同的设计，电池系统的内阻会显著不同，大多在几十毫欧，以特斯拉Model S P100 DL车型为例，电池系统的总内阻为41.8m（来自EVTech&AVL）。电池系统内阻来自两个方面：一是零部件，主要是电芯，各类连接件，如fuse，busbar，高低压连接线；二是连接点，机械紧固点，焊接、铆接点等。例如，在Model 3的电池系统中，正极busbar与正极继电器busbar之间的连接，主要是通过螺钉（

2、紧固的方式及大小为5Nm+35，即先施加5Nm的力矩，再施加35的旋角），该处的电连接电阻大小约为60。需要控制内阻大小的另外一个原因在于，它制约着整车的功率输出，最大功率意味着大电流，直接关系到电芯的发热（QI2*r），电芯内阻在低温时会变大，高温时变小，因此，通常会限制在低温度对电池充电的功率，温度过低时甚至无法充电，需要先进行加热，当需用使用大功率（电流）充放电时，如狂暴模式、超级充电状态时，则需要将电芯加热到合适的区间，以获得较小的内阻。对于获得系统级的直流内阻，通常用测试的方法，参考的测试标准包括ISO 12405和FreedomCAR。ISO 12405规定内阻测试分别在高温、低温

3、和常温环境下进行，电池系统SOC可选择为90%或制造商规定的最高允许状态、50%、20%或制造商规定的最低允许状态。FreedomCAR中规定的混合功率脉冲测试（HPPC）可以测定电池系统10%SOC90% SOC下的直流内阻，SOC间隔为10%SOC。HPPC测试也是行业中使用最为广泛的内阻测试方法。在已知各处阻值时，可以通过理论计算的方法获得整包内阻，再与测试进行核对。上述Model S P100DL的整包级内阻便是利用这种方法（来自EVTech&AVL），首先获得了模组的内阻，再计算得PACK级内阻，这里要注意的是各个零部件的串并联关系。了解和掌握整个电池系统的内阻分配有助于优化整个系统的内阻，获得更好的能量利用率和更高功率输出。这个通常由整车企业在顶层输出需求时给出，在开发过程中与PACK系统企业进行动态的调整，这个具体调整的过程或是最初如何进行内阻的分配，目前我还没有见到，通用在它的一款PHEV开发需求中对这个内阻分配给出过明确的要求，供大家参考。4