宣布时间：2021-01-19点击：2548
在新能源电池pack中 ，我们经�；峥悸抢猛懦性卣憾Φ缌鞯氖淙牖蚴涑� ，而铜排的设计基础都是围绕着满足PACK的的能量输入及输出的前期下进行的。
在初中物理 ，我们就学习过欧姆定律 ，从这点来看 ，任何的导线在承载电流的时候 ，一定面临着导体自己的电阻与电流相互影响导致的温度问题 ，温度可能会很高 ，几百℃ ，可是在这样的高温情况中 ，整个系统的绝缘、耐温等设计都能满足需求吗？能够正常事情吗？允许肯定是不可的 ，因为系统的所有质料都选用高温质料 ，那是不现实的 ，即便设计出来了 ，也是高本钱的 ，不切合市场的纪律。
既然如此 ，那么我们的铜排的设计 ，首先要搞定清楚的***个问题是 ，整个动力的载流巨细。在PACK的充放电的参数中 ，有两个参数是我们必须考虑的 ，***个是连续充放电的***大电流 ，第二个参数是充放电的峰值电流巨细及连续时间。
这个问题显而易见 ，我们设计肯定是要满足上诉的功效参数进行设计盘算的 ，可是不是满足了这两个参数我们就可以定心大胆的说搞定了 ，我们还需要进一步思考的是满足这个功效参数下 ，周围情况是怎么样的 ，相互之间有没有影响。
接下来 ，举个简单的例子 ，为各人进行看法性的介绍。
假设我们的电池包连续充放电的电流***大为200A ，峰值电流为600A,15s。
凭据GB7251.1表11中的推荐表格 ，截面积95mm2 ，额定载流为200-225A ，参考这个标准 ，铜排的截面积需大于95mm2 ，故铜排设计为40*2.5 ，即100mm2。由额定的电流情况选定的铜排规格 ，我们再去验证峰值电流的情况：
凭据GB3906-1991 ，附录F中公式：S=（I/a）(t/△θ)1/2来确定母线的***小截面。S=I/a*√(t/△θ)=600/13*√（15/180）=13.3mm2
I是额定短时耐受电流；a是材质系数 ，铜为 13 ，铝为8.5；
t是额定短路连续时间；△θ是温升（K）
上诉的盘算 ，我们可以得出结论 ，在额定电流满足的情况下 ，峰值电流是完全可以满足要求的。
到这一步 ，应该是可以结尾了 ，这些理论盘算 ，看上去很充分 ，可是照旧不踏实 ，因为不知道在实际的温度情况是怎么样？是否是我们想要的结果 ，不得而知。要想知道 ，一种是做试验 ，另外一种即是仿真。下面我们照旧进行一个开端的仿真剖析。
我们把铜排的规格长宽厚 ，划分定为250*40*2.5（mm）。
由公式R＝ρL/S ，我们盘算铜排的电阻R=1.75×10-8X0.25/（100X10-6）=0.00004375Ω；由额定电流200A ，盘算损耗功率P=I?R=1.75W。
利用流体仿真软件 ，我们将额定电流下的功率 ，输入到仿真软件中 ，其中流体为静止关闭的25℃的空气 ，我们获得铜排外貌的温度约32.55℃ ，如下图一；别的周围的空气受到辐射 ，温度将升高 ，如下图二。通过铜排自己的温度及周围的辐射温度 ，我们可以进一步剖析周围器件的影响。假如在铜排四周装置有对温度敏感的器件 ，这个时候我们就得进一步剖析其位置是否合适。
通过流体的三维仿真后 ，再进行一次系统参数仿真 ，我们获得下面曲线。
从变革的曲线 ，和流体剖析进行比照 ，一个温度是32.55℃ ，后一个是37.69℃。差别软件间的剖析及界限 ，可能导致温度有一定的误差 ，这个误差我们是可以不考虑的 ，因为这个是仿真的结果 ，这个结果是需要与试验进行相互比照验证的 ，从而抵达理论与实际结合 ，通过一次试验矫正仿真的模型 ，抵达后续类似的案例的推广 ，从而降低试验本钱及周期 ，虽然其他的经济效益就未几说 ，不是本文主要的研究偏向。
上文讲了额定电流下 ，铜排的外貌的温度变革 ，还没说峰值电流仿真的事情。上诉峰值电流的界限条件为600A ，15S ，这个其实不完全 ，缺少一个间隔时间 ，这个间隔时间与PACK放电的控制参数有关 ，我们这里临时定为1min。获得下面的输入界限曲线。
在系统参数仿真里面 ，我凭据这个参数进行设置 ，获得如下的铜排外貌的温度变革曲线。
凭据峰值电流攻击获得的铜排外貌的温度曲线 ，我们知道外貌温度变革的或许趋势 ，温度平衡的***大温度为59.1℃。这个结果与前面峰值电流盘算的截面积看上去差别很大。那是因为界限输入纷歧致 ，我们实际上峰值电流是在工况里面泛起的 ，我们更多应该是凭据极限工况进行剖析设计 ，满足峰值及额定电流的情况下 ，更多应该是考虑工况下的累积温度的影响。
关于铜排的设计剖析 ，已经到尾端。简单说一下 ，铜排的设计关于搭接接触电阻已经被忽略 ，这个问题照旧有点庞大 ，后续有时机再分享�Ａ碛� ，***重要的就是 ，PACK里面的温度设计剖析是很重要的 ，恒久的高温情况对部分器件及电芯的寿命影响较大 ，所以设计对温度的剖析应该谨慎。
来源：懒人的斗争你不懂民众号
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