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电池PACK中电池模组间的电连接问题

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首先,电连接形式从接口上可以分为插拔式以及螺接这两种;若从连接线层面上讲可划分为高压线缆、软铜排、硬质铜排、编织线四种。下面对硬铜排,软铜排,编织线做简单说明。


硬铜排:结构简单,成本低,易加工,但是在整车的震动工况下,刚性连接会使模组零部件损坏;

软铜排:由多层扁平铜箔叠加,外层采用挤塑方式包覆绝缘层制作而成,因此铜带为软态,具有很强的折弯扭曲能力,宽厚比差别大使得厚度方向可自由折弯,宽度方向却有很高的刚性。相比硬铜排,首先防止振动发生的危险;其次避免了正负电极距离较近时动力电缆连。


接不方便性,再有模组的位置公差可能导致正负极不平,硬排难以保证完美接触,软排则可吸收公差,保证电池包连接电性能。



铜编织线:中间用无氧铜丝编制,单层或多层,两端连接处采用无氧铜管压制而成,平整光亮,这种形式柔软度好,散热好,耐弯曲,安装方便,就是超负荷能力低,中间铜丝易断。


图中为铜编织线形式


当电池模组相邻两模块的正负电极距离较大时,可选择高压线缆连接,优点:减少距离造成的电能损耗;

当相邻模块正负电极距离较近时,可选择编织金属连接片BUSBAR连接(软硬铜排、编织线等),优点:结构简单、成本低,导通性好,节省空间;

当相邻模块正负电极距离较近时,可选择编织金属连接片BUSBAR连接(软硬铜排、编织线等),优点:结构简单、成本低,导通性好,节省空间。

 

举个插拔式例子:宝马I3各模组间距离较近,用得是插拔式接口,并根据长度的不同而选择了编制软线以及层叠软铜排。这样就解决了线缆难以布置的难题,采用软排既节省空间,又安全可靠。


软铜排可随意改变形状,铜编织线也可随意进行弯折,因此只需要在合理的伸缩空间内,保证长度即可。图中红线在固定的前提下,已较短,如果改变固定位置,应该可以适当缩短。回到课程,通常距离较远的模组拉回到BDU的电连接选用高压线缆。由于距离较远,采用软母排则会带来振动失效的风险。


为了成本考虑,也有采用螺接结构作为模组间连接。距离较长时,采用冲压折弯硬铜排。


图为折弯硬铜排


该结构与压接线鼻子+线缆相比:


图为线缆及线鼻子示意


硬铜排与压接线鼻子+线缆相比,在成本上具有较大优势,走线上自由度高,但是潜在高强度震动下结构失效的风险;而线缆在压接时对工艺要求较高,如果不压实的话,长时间会形成孔洞,导致接触电阻上升。通过对目前在用得高压线缆剪切,发现内部铜线非常密集,压接牢靠,忘记了拍图,此处就不展示了。


以上就是当前PACK中模组间电连接的基本形式,大家可以针对这些进行模组间电连接的选配,由于专业知识不够全面,以上所述可能有不妥的地方,还望各位专家及大拿多多指教啊!

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