CN108399294B - 一种电池母线选型计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种电池母线选型计算方法，涉及电池技术领域，利用公式

Description

一种电池母线选型计算方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池母线选型计算方法。
背景技术
目前，在选取额定电流的合适线径时，通常都是采用电池系统的额定功率除以额定电压得到额定电流，然后对照供应商提供的规格书，选取符合额定电流的合适线径。
但是，这种选取方式十分粗糙，并不能够有效的分析出合理的额定电流的线径，所以，在电池的使用中也是存在安全隐患的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池母线选型计算方法，以解决现有技术中存在的选取额定电流的线径时不精确，容易造成电池使用过程中存在安全隐患的技术问题。
本发明提供的一种电池母线选型计算方法，利用公式
Figure GDA0003122620470000011
计算电流值I，通过控制最大希望线束温度，对电池箱内高压线束的最佳线径进行计算；
其中，A为电池母线的横截面面积，单位为平方毫米；
K为绝缘系数；
p为导体周长，单位为毫米；
θ为最大希望导体温度与环境温度之差，单位为摄氏度；
α为材料电阻温度系数；
ρ为材料电阻率。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线表面无塑料时绝缘系数取1.2。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线表面有塑料时绝缘系数取0.75。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线设置在密封箱体内时绝缘系数取1。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线材料为银时电阻温度系数取0.0038。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铜时电阻温度系数取0.004。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铝时电阻温度系数取0.0039。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线材料为银时电阻率取1.65×10-8。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铜时电阻率取1.75×10-8。
进一步的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铝时电阻率取2.83×10-8。
在上述技术方案中，通过控制最大希望线束温度，对电池箱内高压线束的最佳线径进行计算，能够解决现有技术中线径的计算不精确的问题，进而在额定电流的线径的选取中形成有效的分析，使电池包轻量化，控制高压线束的温度，从而增加了电动汽车的安全性。
具体实施方式
本实施例提供的一种电池母线选型计算方法，利用公式
Figure GDA0003122620470000031
计算电流值I；
其中，A为电池母线的横截面面积，单位为平方毫米；
K为绝缘系数；
p为导体周长，单位为毫米；
θ为最大希望导体温度与环境温度之差，单位为摄氏度；
α为材料电阻温度系数；
ρ为材料电阻率。
在具体计算时，基于上述技术方案，可以通过控制最大希望线束温度，对电池箱内高压线束的最佳线径进行计算。
进而就能够解决现有技术中线径的计算不精确的问题，在额定电流的线径的选取中形成有效的分析，使电池包轻量化，控制高压线束的温度，从而增加了应用该种电池的电动汽车的安全性。
而在计算的过程中，根据不同情况，对于所述绝缘系数、电阻温度系数以及电阻率可以选取如下值：
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线表面无塑料时绝缘系数取1.2。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线表面有塑料时绝缘系数取0.75。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线设置在密封箱体内时绝缘系数取1。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线材料为银时电阻温度系数取0.0038。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铜时电阻温度系数取0.004。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铝时电阻温度系数取0.0039。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线材料为银时电阻率取1.65×10-8。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铜时电阻率取1.75×10-8。
可选择的，在本发明的实施例中，所述导线材料为铝时电阻率取2.83×10-8。
为了能够对上述技术方案中包含的计算过程进行更加清楚的阐述，所以列举如下实施例：
实施例一
步骤一：
当导线为扁平母线时，
Figure GDA0003122620470000051
步骤二：
计算A，在该实施例中，选取长度值为25mm、宽度值为2mm的带绝缘塑料皮扁平母线，所以，则A＝25x2＝50mm。
步骤三：
计算p，根据长度值为25mm、宽度值为2mm，所以扁平母线的周长为，p＝25x2+2x2＝54mm。
步骤四：
计算θ，在该实施例中，选取环境温度为25℃，电池系统里导线最高温度为60℃，所以利用最大希望导体温度减去环境温度，则θ＝60-25＝35℃。
步骤五：
根据上述可选择内容，当导线材料为银时电阻温度系数取0.0038；当导线材料为铜时电阻温度系数取0.004；当导线材料为铝时电阻温度系数取0.0039。
而在该实施例中，选取材料为铜的扁平母线，所以α＝0.004。
当然，在选取α时，若导线材料为银、铜或铝以外的材质时，也可以根据查询公知常识书籍或表格等确定电阻温度系数的具体数值，进而套入上述公式进行计算。
步骤六：
根据上述可选择内容，当导线表面无塑料时绝缘系数取1.2；当导线表面有塑料时绝缘系数取0.75；当导线设置在密封箱体内时绝缘系数取1。
而在该实施例中，选取母线为带绝缘塑料皮扁平母线，所以K＝0.75。
当然，在选取K时，除了上述三种情况以外，也可以根据查询公知常识书籍或表格等确定绝缘系数的具体数值，进而套入上述公式进行计算。
步骤七：
根据上述可选择内容，当导线材料为银时电阻率取1.65×10-8；当导线材料为铜时电阻率取1.75×10-8；当导线材料为铝时电阻率取2.83×10-8。
而在该实施例中，选取材料为铜的扁平母线，所以，ρ＝1.75×10-8。
当然，在选取ρ时，若导线材料为银、铜或铝以外的材质时，也可以根据查询公知常识书籍或表格等确定电阻率的具体数值，进而套入上述公式进行计算。
步骤八：
根据上述步骤中确定的相关数值，套入公式内对I进行计算。
I＝1.02x0.75x((50^0.5)x(54^0.39)x((60-25)^0.61))/(((1+0.004x(60-25))x1.75)^0.5)＝212A
所以，根据上述公式计算所得出的结论，在环境温度为25℃的情况下，扁平母线温度不超过60℃，通过的电流不能超过212A。
实施例二
步骤一：
当导线为圆母线时，
Figure GDA0003122620470000061
步骤二：
计算A，在该实施例中，选取长度值为25mm、宽度值为2mm的带绝缘塑料皮圆母线，所以，则A＝25x2＝50mm。
步骤三：
计算θ，在该实施例中，选取环境温度为25℃，电池系统里导线最高温度为60℃，所以利用最大希望导体温度减去环境温度，则θ＝60-25＝35℃。
步骤四：
根据上述可选择内容，当导线材料为银时电阻温度系数取0.0038；当导线材料为铜时电阻温度系数取0.004；当导线材料为铝时电阻温度系数取0.0039。
而在该实施例中，选取材料为铜的圆母线，所以α＝0.004。
当然，在选取α时，若导线材料为银、铜或铝以外的材质时，也可以根据查询公知常识书籍或表格等确定电阻温度系数的具体数值，进而套入上述公式进行计算。
步骤五：
根据上述可选择内容，当导线材料为银时电阻率取1.65×10-8；当导线材料为铜时电阻率取1.75×10-8；当导线材料为铝时电阻率取2.83×10-8。
而在该实施例中，选取材料为铜的圆母线，所以，此时ρ＝1.75×10-8。
当然，在选取ρ时，若导线材料为银、铜或铝以外的材质时，也可以根据查询公知常识书籍或表格等确定电阻率的具体数值，进而套入上述公式进行计算。
步骤六：
根据上述可选择内容，当导线表面无塑料时绝缘系数取1.2；当导线表面有塑料时绝缘系数取0.75；当导线设置在密封箱体内时绝缘系数取1。
而在该实施例中，选取母线为带绝缘塑料皮圆母线，所以，此时K＝0.75。
当然，在选取K时，除了上述三种情况以外，也可以根据查询公知常识书籍或表格等确定绝缘系数的具体数值，进而套入上述公式进行计算。
步骤七：
I＝1.78x0.75x((50^0.68)x((60-25)^0.61))/(((1+0.004x(60-25))x1.75)^0.5)＝158A
所以，根据上述公式计算所得出的结论，在环境温度为25℃的情况下，圆母线温度不超过60℃，通过的电流不能超过158A。
需要说明的是，对于步骤一至步骤七是在该实施例中所采用的计算步骤，而并不对上述技术方案中的具体计算步骤形成限定，在实际的计算当中，本领域技术人员可以根据实际情况调整部分步骤的计算顺序。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池母线选型计算方法，其特征在于，利用公式
Figure FDA0003122620460000011
计算电流值I，通过控制最大希望线束温度，对电池箱内高压线束的最佳线径进行计算；
其中，A为电池母线的横截面面积，单位为平方毫米；
K为绝缘系数；
p为导体周长，单位为毫米；
θ为最大希望导体温度与环境温度之差，单位为摄氏度；
α为材料电阻温度系数；
ρ为材料电阻率。
2.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线表面无塑料时绝缘系数取1.2。
3.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线表面有塑料时绝缘系数取0.75。
4.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线设置在密封箱体内时绝缘系数取1。
5.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线材料为银时电阻温度系数取0.0038。
6.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线材料为铜时电阻温度系数取0.004。
7.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线材料为铝时电阻温度系数取0.0039。
8.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线材料为银时电阻率取1.65×10-8。
9.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线材料为铜时电阻率取1.75×10-8。
10.根据权利要求1所述的电池母线选型计算方法，其特征在于，所述导线材料为铝时电阻率取2.83×10-8。
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