电芯可以一边串联一边并联吗(电芯的串联和并联的优缺点)

谈到纯电动汽车,大家熟悉的是由很多电芯组成的,比如特斯拉某一款车,由69个18650电池被并联封装成一个电池砖;9个电池砖串联成一个电池片;11个电池片组成一个电池包,总计6831节,这么多单体电芯组成一个系统,自然离不开电芯与电芯之间的串联或者并联,那我们今天来看看串联和并联先后顺序的优缺点。

1.并联是指A电芯和B的正极与正极连接,负极与负极连接,这样组成的模块电压等于单个电芯的电压,容量翻倍。而串联则是B电芯的负极与A电芯的正极相连,形成的模块容量与单电芯一样,电压翻倍。任何纯电动汽车的电机都有电压范围,电池的电压应当于电机的电压范围相匹配。

2.先并后串的优缺点

优点:并联模块当做一个电芯,监控架构简单,BMS的管理通道少,成本低;

缺点:若电芯较大,直接并联的工艺可能导致电芯间不均衡;并联点较多,电流较大,过流能力不一提高。

这种模式一般应用于功率要求较低的慢充系统。

电芯可以一边串联一边并联吗(电芯的串联和并联的优缺点)(1)

3.先串后并的优缺点

优点:只在两端并联,系统过流能力大,两支路间的电池均流好;

缺点:每个支路的电芯需单独监控,BMS的管理通道多,成本高。

这种模式应用于有快充需求或者高功率需求的系统。

电芯可以一边串联一边并联吗(电芯的串联和并联的优缺点)(2)

3. 混联系统。

结合了以上两个模式的优点,应用于电芯容量小而系统容量需求较大的系统,比如特斯拉的Model S 85kWh版本:每个模块由74并6串,共444颗电芯组成;整个电池系统一共由16个这样的模块串联而成,因此整个电池系统由7104颗电芯组成,系统配置为74并96串。

电芯可以一边串联一边并联吗(电芯的串联和并联的优缺点)(3)

电芯可以一边串联一边并联吗(电芯的串联和并联的优缺点)(4)

参考文献:《电动汽车动力电池系统安全分析与设计》王芳,夏军等著

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