Paramètres de base et présentation générale de la batterie BYD DM-I
Parmi les les 10 premières entreprises de batteries d'énergie dans le mondeLGES, BYD, SKon, CALB et Envision AESC sont en train de tracer des voies de laminage.
Cet article présente les paramètres de base et l'agencement général de la batterie BYD DM-I.
Batterie BYD DM-I
Le bloc-batterie BYD DM-I utilise des batteries de type "pouch blade". En d'autres termes, plusieurs cellules nues sont connectées en série dans une coque carrée en aluminium, ce qui permet d'augmenter la tension de l'ensemble.
La batterie à lame de poche du DM-i adopte une solution à 8 séries. La tension nominale de l'ensemble des cellules de la batterie est de 25,6 V, et la capacité de charge est d'environ 1,22 kWh.
Les batteries actuelles de BYD sont principalement divisées en trois catégories : les batteries à lame longue, les batteries à lame courte, les batteries à lame souple et les batteries à lame carrée. Seules les batteries à lame souple utilisent cette idée de regroupement des cellules nues.
L'intérieur de la batterie de la lame DM-i est toujours une batterie au phosphate de fer lithié. Bien que le phosphate de fer-lithium soit plus sûr et plus stable, sa densité énergétique ne peut rivaliser avec celle de la pile ternaire au lithium.
La batterie BYD DM-i pouch blade adopte la technologie CTP (Cell To Pack), c'est-à-dire que le bloc-batterie est directement composé de batteries.
Le processus d'emballage CTP permet de réduire les câbles et les pièces structurelles à l'intérieur du bloc-batterie, de réduire le volume du bloc-batterie et d'augmenter la densité énergétique.
Par essence, une cellule à lame de poche équivaut à un petit module. Par conséquent, les batteries à lames BYD ont leurs propres interfaces haute et basse tension indépendantes.
La lame à poche présente un problème plus grave, à savoir les fuites de liquide. Comme elle est connectée en série avec plusieurs cellules nues, il y a plusieurs points de connexion, ce qui fait que la fréquence des fuites d'électrolyte est relativement élevée.
Présentation générale de la batterie BYD DM-I
Prenons l'exemple de la batterie DM-i du produit V67 : sa capacité nominale est de 47,7 Ah et sa tension nominale est de 384 V. La surface extérieure du DM-i est équipée d'une couche de mesures d'isolation, et la couche d'isolation et la plaque froide forment un ensemble de couverture.
La boîte inférieure est divisée en deux zones, l'une étant la zone de regroupement des cellules, un total de 15 cellules de lame de poche sont disposées le long de la direction axiale du bloc-batterie.
L'autre zone est la zone de contrôle de la haute et de la basse tension, à savoir le boîtier de distribution et le BMS. Une colle thermoconductrice et un film chauffant sont placés entre le noyau de la batterie et la plaque froide.
Le plan et la structure en Z de l'ensemble du système de batterie sont les suivants :
Refroidissement direct et auto-échauffement de la batterie BYD DM-I
BYD a adopté la technologie de refroidissement direct à grande échelle pour les modèles de la série DM-i. La différence dans la trajectoire du flux signifie que l'efficacité du refroidissement est différente.
Selon les responsables de BYD, par rapport au refroidissement par liquide, le refroidissement direct comporte une étape d'échange de chaleur en moins, ce qui augmente l'efficacité de l'échange de chaleur du système de 20%.
Les réfrigérants sont des fluides à deux phases, et le développement du refroidissement direct est plus difficile que celui du refroidissement liquide, principalement en ce qui concerne la conception des plaques froides et le contrôle stratégique. À cela s'ajoute le manque de moyens de simulation, de moyens d'essai et de moyens d'étanchéité.
Si la batterie doit être chargée et déchargée à un rythme élevé, elle doit être refroidie efficacement, ou le risque de fuite de liquide doit être pris en compte.
Les avantages suivants de la technologie de refroidissement direct :
● La vitesse de refroidissement est rapide, la température d'évaporation du réfrigérant est basse et la conversion du refroidissement liquide du refroidisseur est manquante ;
● Grande efficacité de refroidissement et faible consommation d'énergie, moins d'interaction entre le réfrigérant du refroidisseur et le fluide frigorigène ;
● Haute sécurité, ne provoque pas de court-circuit comme le refroidissement par liquide ;
● Il permet de réduire le poids de l'ensemble du véhicule et d'économiser une partie du poids des pièces et du réfrigérant ;
● Réduire les coûts et économiser certaines pièces.
Les ingénieurs de BMW ont essayé d'explorer la technologie de refroidissement direct par réfrigérant sur la première génération de la BMW I3. La plupart des modèles hybrides rechargeables de BMW utilisent la technologie de refroidissement direct par réfrigérant.
Le système de gestion thermique de la batterie à refroidissement direct par réfrigérant utilisé dans le PHEV de BMW utilise actuellement un condenseur refroidi à l'eau, et le réfrigérant condensé est divisé en deux circuits pour être acheminé par la canalisation de réfrigérant.
Pour le chauffage, BYD n'a pas utilisé le même canal de refroidissement que le chauffage direct, ni une pompe à chaleur, ni la chaleur résiduelle du moteur. Au lieu de cela, elle a adopté pour la première fois la technologie d'auto-chauffage de l'impulsion de la batterie.
Cette toute nouvelle technologie d'auto-chauffage par impulsion est basée sur le contrôle actif des temps de charge et de décharge à haute fréquence et de la puissance de la batterie, de sorte que la chaleur est générée à l'intérieur de la batterie pour obtenir un effet d'auto-chauffage.
Selon la description de BYD, le principe de l'auto-échauffement par impulsion consiste à contrôler l'autodécharge à haute fréquence de la batterie par l'intermédiaire du système de gestion de la batterie BMS, de manière à générer la chaleur interne de la batterie unique.
En chauffant le bloc-batterie de cette manière, la température moyenne du bloc-batterie sera meilleure, et l'efficacité du chauffage est 10% plus élevée que celle de la chaleur liquide traditionnelle.
Résumé
La technologie de contrôle de la batterie et de la gestion thermique des modèles BYD DM continue d'évoluer et est passée par trois stades de développement : batterie au phosphate de fer lithié, batterie au lithium alternatif, batterie à lames.
La technologie de contrôle de la gestion thermique va du refroidissement passif par air, au refroidissement actif par liquide, au refroidissement actif par liquide + préchauffage à basse température PTC, en passant par la dissipation thermique par refroidissement direct + conversion par auto-échauffement par impulsion. BYD ne cesse de mettre à jour sa technologie de batterie et solution de batterie.
Grâce à l'avantage structurel de la lame souple, le DM-i peut porter le taux d'utilisation de l'espace de l'ensemble du système à 65%, ce qui lui permet de mieux utiliser l'espace existant.
Cependant, comme mentionné ci-dessus, la lame souple elle-même Le groupement interne présente un problème de défaillance relativement important, et la manière dont la solution basée sur la lame souple évoluera à l'avenir reste à étudier.
