动力电池组汇流排过载能力及电流均衡性影响因素研究

以某电动汽车动力电池组软包电池单体汇流连接排为研究对象,对不同结构、不同厚度的汇流排进行热电耦合数值计算,探讨了汇流排结构形状、汇流排电流I/O方式、汇流排焊缝宽度、焊缝位置对汇流排温升和电池单体均衡性的影响。以标准汇流排为研究对象,在两进两出电流不同分配方式下,重点分析汇流排对电流均衡性的影响。加工了铝质汇流排,采用多路温度测试仪对铝质汇流排进行实验测试,在不同电流作用下,实验温升和数值模拟温升之间的误差在5%之内。研究结果表明,钣金折弯对汇流排的过载能力影响不大,在汇流排表面开孔会显著降低汇流排的过载能力;在一定范围内增大汇流排厚度可以显著提升汇流排的过载能力;汇流排的焊缝宽度和焊缝位置对过载能力有一定影响,其中焊缝位置影响更大一些。最后对汇流排温升过高以及电流分配不均衡的机理进行了详细分析。

基于IGBT串联脉冲功率法的氧化锌避雷器电流均衡性现场测试技术

由氧化锌避雷器并联阀柱伏安特性不一致导致的爆炸事故在各等级电网中普遍存在,为此提出了一种能够应用于现场检测以及定期停电检测的氧化锌避雷器并联阀柱电流均衡性测试方法,通过IGBT串联技术构造高压直流开关,通过脉冲功率法释放能量进行检测,摆脱了传统方法对大功率测试电源的需求,大大减少了无源器件的重量和体积,搭建了低电压-电流等级实验平台,并进行了原理验证。结果表明,该方法能够有效地对避雷器各并联阀柱电流均衡性进行检测,且能够方便地应用于现场检测,对电力系统及电力设备的经济安全运行具有重要意义。

连接排对电芯成组工艺和性能的影响分析

以某电动汽车电池模组为对象,研究了模组放电倍率、汇流排接触面积和电流I/O位置等设计参数对模组温度场电场的影响。通过对温度场分布的分析,考察了设计参数对电池单体和汇流排的温度变化、温度的均匀性以及二者之间热交换情况的影响。研究表明:电流放电倍率不仅对温升影响较大,还会影响汇流排和电池单体之间的热交换,高倍率电流充放工况下电池发热应该考虑汇流排电热效应的影响。接触面积和电流I/O位置会对电池单体温升、度均衡性以及电流均衡性产生不同程度的影响。

压接式IEGT寄生电感对其内部并联支路均流特性的影响研究

压接式注入增强门极晶体管(press pack injection enhanced gate transistors,PP-IEGT)通过并联多个芯片增加其额定容量,然而芯片所在空间位置的差异会导致封装内寄生电感的分布不均,引发并联芯片间的电流分布不一致及热分布不均和芯片热失效。为准确分析PP-IEGT封装内寄生电感对并联芯片电流均衡性的影响,文中首先利用串联谐振曲线,提取单芯片子模组、凸台和驱动回路等组件的寄生电感,利用S参数法对测量的电感值进行验证。搭建双脉冲测试平台,结合实验数据和有限元仿真,研究寄生电感对并联芯片电流均衡性和电磁特性的影响。结果表明,寄生电感是影响电流分布的重要因素,驱动回路的寄生参数与距离栅极信号入口的长度成正比。随着PP-IEGT额定容量的增大,并联支路数量的增多,芯片间电参数不均问题更加严重;改变凸台的栅极豁角结构有助于提高电磁参数分布的均衡性。