保时捷卡宴的PHEV混动电池系统

保时捷卡宴最新一代的这个PHEV电池系统由三星SDI提供,是早期的近390模组方案。与AUDI A6属于同一个技术方案。当时两家公司都为AUDI 提供了A6的电池系统方案,后期来看,似乎是LG的方案得到了更多的市场份额。

模组设计

模组的展开示意,如下图所示:

1-上盖;2-BMU;3-塑料支架;4-温度传感器;5&6-侧绝缘垫;7-模组右端板组件;8-右绝缘板;9&11-电芯;10-电芯间绝缘垫;12-左绝缘板;13-左端板组件

模组将用于采集温度、电压的PCB板集成到了模组内,安装在塑料支架上,目前方形电芯的模组大多都是采用这种方案,而软包两端出极耳的电芯(如LG)大多将PCB板集成到模组端板处。

整个模组只设计有一处温度采集,位于中间电芯的位置;共有14个电压采集点,均通过汇流排Busbar来完成。这点与355模组类似,三星通过这种集成设计来同时进行采样。具体来看,就是Busbar拱形区设计有一个铝条,用于电压采样,通过这个铝条,busbar集成了采样功能。铝条也有个拱形结构,用于调整铝条的长度,以消除busbar与PCB之间的误差影响。

模组的两个侧板是具有腰型孔的镂空设计,在满足结构性能要求的同时,力求轻量化;模组底部则是去底板化设计,让电芯底部裸露出来,以便于水冷系统直接接触。

PACK集成

整个PACK系统共有8个模组,分上、下两层布置,这与AUDI A6不同,AUDI A6是8个模组平铺一层。二者系统均为104S1P,总电量均为14.1kWh。

Cayenne的电池系统总重量约133.2kg,A6的总重约140kg,二者在电芯、模组层面的占比分别如下:

  • 电芯总重/电池包:三星,62.85%;LG,52%;

  • 模组总重/电池包:三星,73.27%;LG,70.3%。

软包在能量密度上有优势,但成组的效率比方形低。

每一层每个模组之间设计有一个隔板结构件,用于在模组装配时起来固定作用,共3个隔板,两侧的隔板设计是相同的,中间隔板有些差异。

三星的这个包也是采用水冷方案,有两个水冷板,分上、下各一个,进出水口设计在PACK中间,如下图中的2,这样冷却液同时上、下流入/出;接口采用快插设计。

整个包设计有一个防爆排气孔,如上图中的1位置,这个出口通过一个长管子再连接出去。

355/390标准模组在研发之初并不是完全基本EV来考虑的,这与大众集团最初在电气化这块对电芯的定位有关,它希望电芯能够兼顾能量和功率两个特性,直到MEB才彻底改掉。所以,这些模组在PHEV领域仍具有较强的生命力。


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