【汽車創新三大驅動力】係列之一:解決電氣化和電池測試挑戰的方法探討
發布時間:2023-02-27 來源:泰克科技 責任編輯:lina
【導讀】電動化、網聯化、智能化以及它們獨特的測試挑戰和解決方案,正在驅動整個汽車行業新一輪革命。本係列文章的討論順序是電動化、網聯化和智能化,智能化雖然放在最後但依然同樣重要,例如自動駕駛。探討這三個趨勢,從第一個驅動力開始——電動化和電池。
電動化、網聯化、智能化以及它們獨特的測試挑戰和解決方案,正在驅動整個汽車行業新一輪革命。本係列文章的討論順序是電動化、網聯化和智能化,智能化雖然放在最後但依然同樣重要,例如自動駕駛。探討這三個趨勢,從第一個驅動力開始——電動化和電池。
圍wei繞rao電dian動dong汽qi車che和he電dian池chi的de最zui大da問wen題ti之zhi一yi,是shi如ru何he提ti高gao單dan次ci充chong電dian的de容rong量liang和he續xu航hang裏li程cheng。而er圍wei繞rao續xu航hang能neng力li有you一yi些xie關guan鍵jian績ji效xiao指zhi標biao,同tong樣yang圍wei繞rao電dian池chi的de效xiao率lv、jiasuhekuaisuchongdiannengliyeyouyixieguanjianjixiaozhibiao。womenjintiankandaodequshishililizidianchi,danzaiweilai,womenjiangkandaoxianggutaidezhuanbian。zhezhuyaoshiyougutaidianchidailaidezhongliangjianqinghemiduzengjiasuotuidongde,erzhongliangshiyingxiangcheliangxuhangnenglideyigeguanjianyinsu。
距離 VS 持續時間:對電池性能來說,哪個更重要?
為了提高單次電池充電的續航能力,需要增加能量容量,有兩種潛在的方法可以做到這一點。 第一,可以增加車輛中每個電池組的電池單元數量,但由此也會帶來車輛的價格和重量增加,這對續航能力和消費者來說都不是好事。 第二,可以增加以每小時瓦特為單位的電池能量密度,事實上,這也是目前業界正在追求的道路。
市場在考慮提高電池續航能力時,還采取了另一種方法,即從傳統的電池-模塊-電池組的方法演變,完全跳過模塊,直接從電池到電池組,從而減輕車輛的重量。 此ci外wai,還hai需xu要yao在zai電dian池chi組zu中zhong的de能neng量liang與yu如ru何he有you效xiao地di將jiang其qi轉zhuan化hua為wei實shi際ji推tui動dong車che輛liang前qian進jin的de能neng量liang之zhi間jian進jin行xing有you效xiao的de能neng量liang轉zhuan換huan,這zhe就jiu是shi牽qian引yin電dian機ji的de轉zhuan換huan效xiao率lv。
在電池改進方麵,正在研究的三個主要事項是增加每小時的瓦特數,從電池模塊包中移除模塊,完全跳過模塊,以及有效的能量轉換。 那麼,在這三個方麵最大的挑戰是什麼?哪一個麵臨的挑戰最大?首先讓我們看一下電池的屬性。
電動汽車的五個電池屬性
在電池中,有五個主要屬性需要考慮。
●能量密度
●成本
●為車輛充電和供電的速度
●電池壽命
●安全性
汽車應用對電池的獨特要求包括某些設計上的考慮,這些考慮超出了消費電子產品的要求。 例如,汽車應用有更嚴格的技術要求,如電池壽命需要持續10~15年,還需要能夠在-30~52 ℃的溫度範圍內正常運行。 最後,它們的成本應該低於每千瓦時一百美元。 單一的電池技術或化學成分要達到以上這五個屬性的所需水平,將是非常具有挑戰性的。
鋰離子電池的最大缺點是容易過熱,在非常高的電壓下容易損壞。 在電池的使用壽命中,能量儲存能力也會減少。未來,當我們轉向固態電池時,其中一些權衡因素將不再是一個問題。
圍繞動力係統和電池的測量挑戰
在zai動dong力li係xi統tong方fang麵mian,電dian動dong馬ma達da的de功gong率lv和he效xiao率lv是shi評ping估gu和he與yu電dian池chi存cun儲chu相xiang互hu作zuo用yong的de決jue定ding性xing變bian量liang,它ta們men決jue定ding了le電dian動dong汽qi車che的de裏li程cheng和he續xu航hang能neng力li。在zai動dong力li係xi統tong方fang麵mian,一yi些xie特te定ding的de測ce量liang,如ru機ji械xie測ce量liang、DQ測量、DQ0測量以及電氣測量,對確定其能量轉換效率非常重要。在電池方麵,不同的測試方法是針對電池級、模塊級和係統級而開發的。 一旦把它們打包,用於電池級的相同儀器也可以用於係統級。 從電池的角度來看,一些常見的測量方法是圍繞著內阻測量(這是一個直流測量)、開路電壓(這是在靜置一段時間後,電池兩端的電壓測量)。除了這些鋰離子電池的特征,還有泄漏電流、充電和放電脈衝等。
汽車係統測量的挑戰
電(dian)池(chi)製(zhi)造(zao)商(shang)正(zheng)致(zhi)力(li)於(yu)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)的(de)壽(shou)命(ming),減(jian)少(shao)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)和(he)提(ti)升(sheng)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)。因(yin)此(ci),當(dang)我(wo)們(men)考(kao)慮(lv)電(dian)池(chi)組(zu)水(shui)平(ping)時(shi),有(you)一(yi)些(xie)汽(qi)車(che)測(ce)試(shi)項(xiang)比(bi)其(qi)他(ta)測(ce)試(shi)項(xiang)更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao),例(li)如(ru)使(shi)用(yong)Keithley 2400係列SMUjinxingmuxianhanjieceshi。dangwomenbabutongdedianchifangzaiyiqishi,womenxuyaojianzhabuzhengquedehanjie,yinweizhehuichanshengguoduodereliang,congerdaozhidianchixingnengbujia,shenzhishixiao。ranhoushiwenduhehuanjingceshi,yijizifangdianceshi。dianchiguanlixitongshiyizhongzhinengxitong,keyijiancedianchizudechongdianzhuangtaihejiankangzhuangtai,dianchiguanlixitongdeceshixuyaomanzubiaozhun。
符合測試標準
yaoxiangdafukuodadiandongqicheshichang,jinkaodianchijishudejinbushibugoude。zhengfufaguihebiaozhunshizhiguanzhongyaode,ciwai,haixuyaowanshanpeitaochongdianjichusheshi,yijianshaosijiduicheliangxingshilichengdejiaolv。jiutaikeeryan,womenshiduogebiaozhunzuzhidechengyuan,bingjijicanyuzhexiexinxingceliangkexuedejinyibuyanjiu。liru,taikeshiJEDEC委員會、JC-70、70.1、70.2工作組的成員。最近在APEC 2022上,泰克提交了一篇關於DQ0的三相電機論文,使用MSO5Bxiliepinggudianjijixiexingnengdeguanjianceliangfangfa。xindeceliangfangfazhengzaishejiheguifanzhong,taikeyuxingyehezuohuobanhebiaozhunjigoumiqiehezuo,yiquebaowomennenggouzhunquekekaodiceliangsuoyouzhexielingyu。
根據行業估計機構預測,到2030年,電池市場預計將以約30%的複合年增長率增長,達到約4,000千兆瓦時的產能——相當於未來10年新增約90個千兆工廠。
關於泰克科技
泰克公司總部位於美國俄勒岡州畢佛頓市,致力提供創新、精確、操作簡便的測試、測量和監測解決方案,解決各種問題,釋放洞察力,推動創新能力。70多年來,泰克一直走在數字時代前沿。
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