首页/文章/ 详情

如何计算电池包成本?- 9

4月前浏览101

6.2 仿真参数空间

这个问题的变量空间是广泛的。因此,该模型并没有考虑到所有可能的情况。中使用的相关性通过在给定值和/或范围内保持以下参数集来提供最准确的结果:

车辆类型:只适用于全电动(EV)

电芯厚度:保持默认值2cm

正极长宽比:保持默认值3

最高允许温度(Tmax):配件在40°C到70°C之间进行,因此超过此范围(主要低于下限)有效性不确定。

充电时间:保持5分钟以上

电极对:该模型已与默认对进行了测试。新的化学物质可能会发生故障。

充电状态范围:保持默认值95%至10%的上限和下限SOC限制,分别(这些是EV的默认值)

6.3 估计正极厚度的相关性

通过运行该模型生成了默认电极对和上面列出的最高允许温度范围的数据集。该数据集多种多样,包括功率和能量匹配;和石墨负极;层状氧化物和(见第3.2.2.1、4.1.2和9.2.1节)。对数据集的分析发现,以下表达式将充电时间与正极(即阴极)厚度线性化:

式6.1

式中,Q为活性物质比容量(mAh/g), ρact/电极为电极内活性物质的密度(gactive/cm3电极)。分子中的项是电极载荷(mAh/cm2),其中斜率(α)和截距(β)是设计参数的函数。TCHG为期望充电时间(分钟)。图6.2展示了使用电极的电芯的线性化数据。图6.2强调,式6.1适用于最大允许温度范围(Tmax);然而,从图中直线的斜率和截距的差异可以看出,Tmax的值改变了α和β的值。

图6.2

使用一系列Pearson和Kendall相关性来确定影响斜率(α)和截距(β)参数的主要输入。具体如下:

其中L为电池长度,ASI10s,50%为电池在10秒和50%充电状态(SOC)时的参考面积比电阻。利用NMC532-G(能量)的数据确定了α和β的功能形式。图6.3给出了α和β值如何依赖于电芯几何形状和最高允许温度的示意图。请注意,尽管该图绘制了电芯宽度,但这与电芯长度相同,因为长宽比保持恒定为3。由此分析可知,该表达式的函数形式为:

方程6.3和6.4强调,斜率(α)不是化学相关参数的函数,主要由操作决定。然而,截距(β)确实依赖于参考10s ASI值在50% SOC。

一旦确定了函数形式,表达式的常量就会通过BatPaC中给出的默认参数进行优化。表6.1中给出的常量适用于所有BatPaC默认化学体系。在优化过程中包含了Eq. 6.4中的ASI值,以便在所有电极对之间提供更好的一致性。

表6.1

图6.4突出显示了这种相关性的预期误差。该图将计算的正极厚度与从完全充电模拟中确定的正极厚度的相关性进行了比较。图中包含BatPaC v5.0中所有默认电极对的结果,它们在图中通过颜色来区分。这条线对应于完全相关关系。在所有模拟中观察到良好的一致性。图6.4显示,当电极较薄(<30μm)时,BatPaC可能会略微高估电极厚度。更薄的电极通常对应更短的充电时间。进一步分析结果(数据未显示)表明,充电时间小于8分钟的误差为±3 μm,能量对在厚度上倾向于有轻微的过度预测。

图6.4

6.4 BatPaC应用

以上计算是在“Dashboard”上选择电动汽车快速充电时在BatPaC中进行的。如果选择,则计算确定实现充电的最大允许厚度。默认的最大允许温度是55°C,但它可以被覆盖。所有其他常数(即冷却剂温度、最大C-rate和析锂电位极限)都是固定的。BatPaC将此相关的电极厚度与5.2节中的电极厚度(即计算厚度和最大允许厚度)进行比较。如果充电产生的电极厚度比其他厚度薄,则按5.2.4节所述的方式修改计算,将δmax替换为充电模型计算的厚度。


7 电池管理系统

电动汽车需要辅助系统,让电池与汽车进行有意义的互动。主要辅助系统是电池管理系统(BMS),它控制电池的电气操作。还有一个热管理系统,这将在下一节讨论。介绍电池管理系统的各个组成部分,以及BatPaC如何估算BMS的成本、质量和体积。

7.1 电池管理系统概览

BatPaC中的BMS将模组和电芯集成到整个电力驱动系统中。BMS包括以下测量和控制功能:

l 测量电池组的电流和电压

l 平衡模组电压(电池平衡在模块内完成)

l 估算电池组的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)

l 评估模组SOC和SOH

l 电池热管理的监测和信号

l 使用电池断开充电和放电模式切换

BMS的复杂性、尺寸和成本取决于电池组和车辆的许多方面。组件的成本取决于电池的最大电流和电压,以防止灾难性的热失控。BMS的组装和结构因制造商而异,每个制造商都平衡了特定设计决策的利弊,以满足他们的偏好。BatPaC旨在为各种用途和尺寸的通用电池组建模。因此,BatPaC中的BMS反映了通用设计。BMS中组件的数量和大小是通过查看一系列拆卸报告来估计的,并根据电池的类型、电芯的数量和模组的数量来估计所需组件的数量。由此,估算出每种电池设计的“平均”BMS的成本、质量和体积。

BatPaC将完整的BMS分为以下四个部分,如图7.1所示:

  1. Battery Management Unit, BMU:用于电池间平衡,保证每个电池安全充放电的组件

  2. BDU和电力电子:用于与外部电力消耗者和充电器安全接口的组件

3. 电子系统之间的接口:BMS各部件之间的低、高压接线和连接器(图中为“接线到BMU”)

4. 模组电子:模组中的各种传感器和保险丝

BMS的总成本、质量和体积是这四个部分的总和。本节的其余部分提供了每个段的详细计算。

图7.1

(未完待续~)


来源:小明来电

ACT化学通用汽车电力电子控制电气
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-05-20
最近编辑:4月前
小明来电
硕士 新能源干货,尽在小明来电~
获赞 11粉丝 10文章 270课程 0
点赞
收藏
作者推荐

五一逛车展,什么值得买?

北京车展还在火热进行中,五一假期已经近在眼前。一边是国内规模空前的汽车盛宴,一边是厂商扎堆放价的购车窗口——这个五一,注定是今年上半年买车的“黄金时间点”。无论你是打算假期自驾出游的“刚需党”,还是观望半年终于准备出手的“等等党”,这份购车指南都值得认真看看。一、先搞清楚:这届北京车展有多大?一句话概括:全球规模最大,没有之一。4月24日至5月3日,2026北京国际汽车展览会在中国国际展览中心(顺义馆)和首都国际会展中心两馆联动举办。本届车展总展览面积达38万平方米,汇聚21个国家和地区近千家车企,展车总数1451台,其中首发车型181台、概念车71台,预计吸引观众近百万人次,规模全面刷新全球车展纪录。如果你是车迷,建议打出一天时间专门逛展;如果你只是想买车,重点看几个目标品牌展台,半天到一天足够。门票可以通过官方渠道提前线上购买,顺义馆和首都国际会展中心地铁直达,五一假期期间北京市域内机动车尾号不限行、高速公路对小客车免费通行,逛展出行相当便利。二、这届车展告诉我们什么?——买车前必须看清的三个趋势趋势一:价格战没停,只是“升级”了。今年一季度,国内汽车销量同比下降超过20%,全行业利润率跌至2.9%的历史低位。车不好卖,车企更拼了。但相比过去简单粗暴的“降价促销”,本届车展上价格战化身为“新车战”——通过推出更高配置、更强技术的新车型来吸引消费者下单,而非一味压低老款价格。所谓“增配不加价”,对买车的人来说绝对是利好。 趋势二:新能源车占比突破60%,已成绝对主流。本届车展新能源车型占比首次突破60%,智能驾驶、高压快充、AI座舱已从高端配置全面下放到主流车型。2026年被公认为L3级自动驾驶规模化商用的关键节点,智能化技术正从“选配”变为“标配”。趋势三:大型SUV扎堆,“大车”成了各品牌的必争之地。本届车展上,包括蔚来ES9、全新理想L9 Livis、全新一代问界M9、小鹏GX、星光L等多款全尺寸SUV与MPV集体亮相,车长大多超过5米、轴距超过3米、三排六座/七座布局成主流配置。对于多孩家庭、喜欢自驾出游的消费者来说,今年能挑的大空间车型格外丰富。 三、五一买车能省多少?第一重:国家“以旧换新”补贴,真金白银。如果你手上有旧车计划报废或置换,这是今年买车能享受的最大政策红利。根据《北京市2026年汽车以旧换新补贴实施方案》,报废符合条件的旧车并购买新能源乘用车,按新车售价的12%补贴,最高2万元;报废燃油车换购2.0升及以下燃油车,按售价10%补贴,最高1.5万元。旧车越老、排量越小,报废拿补贴越划算,如果你的旧车是国三/国四排放标准的燃油车,强烈建议走报废换新通道而非单纯置换——2万元的国家补贴比绝大多数二手车的残值高得多。 第二重:厂商车展/五一专属优惠,叠加力度大。车展期间厂商叠加品牌优惠及线上平台补贴,三重优惠叠加常见“省数万”的操作:一汽丰田推出五一限时购车活动(4月25日—5月5日),置换补贴厂补至高2万元,订车有机会赢取5000元燃油补贴,新荣放下订享18000元现金直降+5000元燃油补贴+4000元厂补,还可选5年0首付或3年零息金融方案。特斯拉官宣5月购车政策,Model 3/Y/Y L全系享5年零息贷款,Model 3首付低至7.99万元、月供低至2460元。2026款MG4车展上市,限时补贴价6.58万元起,首任车主享三电终身质保及充电桩安装服务。沃尔沃XC70推出99周年感恩版,限时尊享价24.99万元起。第三重:线上平台也能省钱。如果你不想亲自跑车展,线上渠道同样有大力度优惠。天猫推出“百亿车补”计划,以长安启源Q05激光极智版为例,厂家补贴5000元+天猫再补5000元+购车后5000元天猫红包,三重优惠叠加共省1.5万元。京东也与深蓝汽车合作,PLUS会员购车可直减7000多元。四、不同预算,该看哪些车?10万以内——城市代步之选: 2026款MG4限时补贴价6.58万元起,国补叠加厂家补贴后入门更加亲民,适合年轻人第一台车或家庭第二辆代步电车。极狐S3预售价补贴后6.48万—12.58万元,以大空间越级定位切入纯电家轿市场。 10万—20万——家用主力区间: 比亚迪海洋8系海豹08、海狮08亮相,全系搭载闪充技术,价格区间30万—35万元(部分入门款有望下探)。第三代元PLUS完成换代,定位15万级纯电家用SUV。猛龙PLUS七座版开启预售,19.38万元起,全系Hi4电四驱,非常适合家庭出行。 20万—40万——品质升级之选: 领克10系列正式开启预售,701长续航版20.99万元起,816超长续航版22.59万元起。智界系列形成完整布局,智界R7以全能家用实力占据25万级智能SUV市场,智界S7则以极致操控定位20万级轿跑。焕新极氪009开启预售,限时预订权益至高享8万元,涵盖七座Ultra版、七座齐家版和六座行政版。 40万以上——豪华体验之选: 全新一代红旗H9预售价33.98万—50.98万元,对标宝马5系、奔驰E级。理想L9 Livis预售价55.98万元,全新一代问界M9 Ultimate预售价66.98万元。奥迪首款纯电大型SUV E7X全球首发,搭载900V高压架构、续航超750公里,将于年内上市。 五、金融政策怎么选?今年五一,多个品牌推出极具竞争力的金融方案:特斯拉:5年零息,首付低至7.99万元,月供最低2460元。一汽丰田:5年0首付或3年/2年零息,金融方案与置换补贴二选一。奇瑞系:限时享10万2年/3年零息或5年低息方案。需要注意,零息贷款通常不能与置换补贴同时享受,一定要让销售帮你把两种方案的总花费分别算清楚,看看哪种方案落地价更低。六、五一买车务必注意这几件事第一,核对“三证一票”。 提车时务必检查车辆合格证、一致性证书、三包凭证和购车发票,四样缺一不可。没有合格证就办不了上牌,千万别信“证后补”的说法。第二,警惕“五一必涨”话术。 五一确实是促销节点,但实际现金优惠幅度并不一定比6—8月的传统淡季更大。如果你不急着用车,也可以先逛车展看实车、对比配置、记下底价,到6月下旬半年冲量节点再出手。第三,保险不要乱买。 新车保险除了交强险,建议必买车损险和第三者责任险即可,其他附加险种按需选择。交强险和购置税可以通过“交管12123”APP线上办理,新车上牌已可全程网办,不必跑线下排队。第四,弄清楚免费保养规则。 很多品牌赠送的保养次数有“限时”、“限定次数”甚至“限定项目”的附加条款,建议合同中明确写明赠送保养的具体范围(含不含工时费、是否限定4S店等)。 七、逛完车展提完新车?别忘了五一在路上如果你计划赶在五一前提车然后直接自驾出行,有几点实用提醒:五一假期高速免费。 免费时段为5月1日0时至5月5日24时,以车辆驶离出口收费车道的时间为准。预计5月1日为出行高峰,建议错峰出发。新能源车出行提前规划充电。 假期高速服务区充电桩排队现象依然普遍,建议下载多个充电APP备用,尽量在电量剩余30%以上时寻找充电站,避开服务区扎堆充电的“高峰时段”。外地车进京需办进京证。 如果是从外省市自驾来北京逛车展或旅游的读者,记得提前通过“北京交警”APP或线上小程序办理进京证。 结语2026年的北京车展创下了多项历史纪录,而这些纪录背后反映的,是一个更为成熟、竞争更为激烈的中国汽车市场。对消费者而言,这意味着用同样的预算能买到比两年前配置更高、技术更强、服务更好的车。五一假期叠加车展红利,多重优惠汇聚,确实是2026上半年不错的购车窗口。但买车毕竟不是买手机,多看多比、理性决策永远不会错。祝大家五一逛展愉快,早日开上心仪的座驾!来源:小明来电

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈