七、高压锂离子蓄电池
1.概述
保时捷918 Spyder的高压锂离子蓄电池采用全新的设计,其重点在于性能和轻质结构。它可以提供极高的功率密度(1.7kW/kg)、功率输出(纯电动模式和超级加速功能)以及功率吸收(能量回收模式),如图13所示。
通过针对性的轻质结构措施,还可以将重量降低至135kg。壳体和底板采用碳纤维增强塑料(CFRP)制成,而内部高压线束采用铝制成。Panamera SE-Hybrid中熟悉的高压蓄电池加热器也省略了。
高压铿离子蓄电池在车辆底板上的安装位置非常低,接近驾驶员正后方的车辆重心,通过车辆底板进行拆卸。
高压锂离子蓄电池由312个独立的电池组成,每个箱(缸体)中有3个独立的电池并联。这104个缸体串联成18个模块。翻新的串联模块的额定电压为385V,额定容量为h.8kWh,如图14所示。
2.高压蓄电池管理系统(HV-BMS)
高压蓄电池管理系统(如图15所示)集成在壳体上,用于监控所有安全相关和电源相关的数据:
·电池电压和温度
·绝缘安全
·电流
·剩余电量
·充电和放电管理
·启用电控箱中的高压接触器
·故障存储和输出
·计算寿命
·出现严重故障(比如发生事故)时的安全关闭
3.高压锂离子蓄电池冷却
由于功率转换非常高,所以高压锂离子蓄电池在充放电过程中会剧烈升温。为了确保高压锂离子蓄电池能达到最佳性能和最长使用寿命,操作温度必须保持在30℃上下的狭小范围内。高压锂离子蓄电池连同车载充电器一起集成在低温冷却回路中,如图16所示。
激冷器位于低温冷却回路,这是水/制冷剂热交换器,它能借助空调制冷剂回路极大地降低冷却液温度,如图17所示。冷却功率高达约6kW。激冷器制冷剂切断阀安装在激冷器的制冷剂入口处,如图18所示。