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17年專注鋰電池定制

電動汽車用36V鈷酸鋰電池充電和放電方法

來源:邦立威    2019-11-19    點擊量:282

固態電池可滿足2030年新能源汽車技術政策目標

 

由中國汽車工程學會研究編制的《節能與新能源汽車技術路線圖》要求:2020/2025/2030年單體比能量分別達到350/400/500瓦時/公斤,系統比能量分別達到250/280/350瓦時/公斤。中科院院士、國家“863”計劃節能與新能源汽車重大項目總體專家組組長歐陽明高教授指出,2020年的目標可以依靠高鎳三元正極材料與硅碳負極材料的組合實現,2025年的目標可以依靠正極材料由高鎳三元向高容量富鋰錳基材料轉變實現,但基本到達極限。而要實現2030年目標,固體電解質層面的突破是一條必由之路。

電動汽車用36V鈷酸鋰電池充電和放電方法

動力電池的串并聯的方式對鋰電池有很大影響

首先,為什么最大輸入電壓不是1200V,不是1100V?因為市場上主流的母線支撐電容最大耐壓等級是1100V,我們的IBGT一般是1200V/1400A,按照木桶原理,我們要按照電容的耐壓等級設計逆變器的輸入電壓,那么逆變器的直流電壓上限是1000V(留100V的余量,可以延長電容的壽命)。我們做組件串并聯設計的時候,不要刻意的用1000V去除以組件的開路電壓,用900V或者950V就可以了。

其次,為什么MPPT電壓的上限是850V下限是460V?SG500MX的輸出交流電壓是315V,315是交流電壓的平均值,平均值跟最大值的關系是1.41*315=445V。

為什么上限是850V,這個問題就有一點復雜了。這牽扯到逆變器IGBT的損耗問題。

IGBT的損耗主要包括通態損耗和開關損耗。

通態損耗主要取決于IGBT的導通飽和壓降Vce(sat),開關損耗主要取決于開通時間Ton和關斷時間Toff,不同的頻率及不同的電路方式,這兩種損耗所占的總損耗的比例是不同的。當工作頻率較低時,通態損耗是主要的,建議選取低飽和壓降的IGBT;當工作頻率較高時,開關損耗是主要的,建議選取短拖尾電流的快速IGBT。

選用更大電流的模塊則可把開關速度提高并減小開關損耗。開關損耗包括開通損耗和關斷損耗,在串聯諧振電路中,IGBT開通時做到零電壓開通是較易做到的,這時的開通損耗極小;IGBT關斷時做到接近零電流關斷是可以做到的,這時的關斷損耗也較小。柵極電阻RG減小可縮短開通時間Ton和關斷時間Toff,并減小了開通損耗和關斷損耗,但卻增加了浪涌電壓和電磁干擾。

所以電壓越高IGBT的開關應力越大,開關損耗變的很高。這就是為什么下圖所示850V時逆變器的效率最低。



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