Sist endret: 28. mar. 2024

Batteripakke og konfiguration

Batterisystemet kombinerer mange celler og anden kontrolelektronik i et fuldt batteri for at drive elbilen.

Batterikonfiguration

I et elektrisk køretøj (EV) henviser batterikonfigurationen til arrangementet af individuelle batterikeller i batteripakken.Batterikonfigurationen kan påvirke spænding, kapacitet, udgangseffekt og andre aspekter af batteripakken og den generelle køretøjsydelse.

Den mest almindelige konfiguration for EV-batterier er en seriel-parallel hybridkonfiguration.I denne konfiguration er flere celler forbundet i serie for at øge spændingen på batteripakken, og flere grupper af serielle forbundne celler forbindes derefter parallelt for at øge den samlede kapacitet på batteripakken.

Serieforbindelsen mellem celler øger spændingsudgangen til batteripakken, hvilket er vigtigt for at tilvejebringe den nødvendige strøm til at køre køretøjet.Den parallelle forbindelse mellem cellegrupper øger kapaciteten på batteripakken, som er afgørende for at opbevare den energi, der kræves for at køre bilen til det ønskede interval.

Den specifikke batterikonfiguration, der bruges i en elbil, afhænger af en række faktorer, såsom det ønskede interval, udgangseffekt og køretøjets samlede vægt.

400 eller 800 volt?

Producenter konfigurerer normalt pakkerne til at være omkring 400 volt eller 800 volt.

En batterikonfiguration med højere spænding, såsom et 800-volt-system, kan give nogle fordele i forhold til et 400-volt-system med lavere spænding, men har også potentielle ulemper. Her er nogle af fordele og ulemper ved hver konfiguration:

Pros 400 Volt pakke

Mere moden teknologi: 400-volts batterisystemer har eksisteret længere og er mere udbredt i elektriske køretøjer, hvilket betyder, at de er mere gennemprøvede og pålidelige.

Lavere omkostninger: Fordi de er en mere etableret teknologi, har 400-volts batterisystemer en tendens til at være billigere at fremstille end højere spændingssystemer.

Almindelig tilgængelig opladningsinfrastruktur: Der er mange offentlige ladestandere, der understøtter 400-volts opladning, hvilket gør det nemmere at finde steder at oplade din elbil.

Flere cellekonfigurationer tilgængelige 400 Volt-pakker kan konfigureres på flere måder og giver producenten flere cellemuligheder.

Cons 400 Volt pakke

Langsommere opladning: Et 400 volt batterisystem kræver typisk længere ladetider end et 800 volt system, hvilket kan være en ulempe, hvis du skal oplade dit køretøj hurtigt.

Begrænset udgangseffekt: 400-volts batterisystemer er muligvis ikke i stand til at levere det samme niveau af udgangseffekt som et 800-volts system, hvilket kan begrænse accelerationen og ydeevnen af ​​EV.

Tyngre: Et 400 volt batterisystem kan kræve tykkere kabler for at understøtte den samme opladningshastighed.

Pros 800 Volt pakke

Hurtigere opladning: Et 800 volt batterisystem kan understøtte hurtigere opladning end et 400 volt system, hvilket betyder, at du kan oplade din elbil hurtigere.

Højere udgangseffekt: Et 800 volt batterisystem kan levere mere strøm, hvilket kan give bedre acceleration og ydeevne, men i virkeligheden er de mest kraftfulde elbiler 400 volt. Så dette er ikke en reel fordel.

Lettere vægt: Et 800-volts batterisystem kan kræve tyndere kabler for at understøtte højhastighedsopladning.

Cons 800 Volt pakke:

Begrænset ladeinfrastruktur: Færre offentlige ladestationer understøtter i øjeblikket 800 volt opladning, hvilket betyder, at det kan være sværere at finde steder at oplade din elbil ved fuld hastighed.

Eksempelvis lader det største ladenetværk, Tesla Supercharger-netværket, maksimalt 500 volt. Opladning af en 800 volt bil på disse opladere kræver, at EV konverterer opladerspændingen til 800 volt, og konvertering typisk begrænser opladningshastigheden væsentligt. Producenterne bruger forskellige teknikker til denne konvertering. Se kapitlet om opladning for detaljer.

Her er nogle konfigurationseksempler

ModelGross CapacityConfigurationNominal Voltage
Audi Q8 e-tron116kWh108s4p396 Volt
Audi e-tron GT93.7kWh198s2p725 Volt
Kia EV6 GT77.4192s2p697 Volt
Nio 100KWh Battery100kWh96s1p358 Volt
Mercedes EQE96,12 kWh90s4p328 Volt
Mercedes EQS120kWh108s4p396 Volt
Tesla Model Y Long Range78.1kWh96s46p357 Volt
Rivan R1S Large pack135kWh108s72p390 Volt
Rivan R1S Max pack149kWh108s72p390 Volt

Batteripakkedesign

Celle-til-modul

Cell-to-module (C2M) er en teknologi, der bruges i batteripakker til elektriske køretøjer (EV), som muliggør et mere modulært og skalerbart design sammenlignet med traditionelle batteripakker.

I en traditionel EV-batteripakke forbindes individuelle battericeller for at danne et modul, og flere moduler forbindes derefter i serie og/eller parallelt for at danne hele batteripakken. Dette kan være kompliceret og dyrt, især i store batteripakker, og kan kræve omfattende kablings- og kølesystemer for at sikre jævn op- og afladning af cellerne.

LG batterimodul

Med C2M-teknologi er flere battericeller samlet i et enkelt, uafhængigt modul med integreret elektronik og kølesystemer. Modulerne kan derefter nemt kobles sammen for at danne den komplette batteripakke. Hvert modul har sit eget BMS (battery management system), som overvåger og styrer op- og afladningen af ​​cellerne i modulet, hvilket giver mere præcis styring og overvågning af de enkelte celler.

C2M-teknologien har flere fordele i forhold til traditionelle batteripakker. Det kan forenkle batteripakkens overordnede design, reducere lednings- og kølekrav og give større fleksibilitet i det overordnede pakkedesign. Det kan også forbedre pakkens overordnede pålidelighed, da hvert modul er selvstændigt, og fejl kan opdages og isoleres hurtigere.

Batteripakke med 33 moduler

Celle-til-pakke

Cell-to-pack (CTP) batterier er en ny type batteriteknologi, der eliminerer behovet for batterimoduler ved at integrere cellerne direkte i pakken.

Denne teknologi udvikles af flere virksomheder som Tesla, BYD og CATL.

CATL Qilin cell-to-pack batteri

BYD Blade og CATL Qilin er to eksempler på CTP-batterier. Den største forskel mellem disse to batterier er deres kølesystem.

BYD Blade Battery

BYD Blade bruger et væskekølesystem, mens CATL Qilin bruger et strukturelt kølesystem. Det strukturelle kølesystem er mere effektivt end væskekølesystemet, der bruges i BYD Blade.

Fordelene ved CTP-batterier inkluderer højere energitæthed og lavere omkostninger sammenlignet med celle-til-moduler.

Strukturel batteripakke

En strukturel batteripakke er en type batteripakke, der er skabt på en sådan måde, at selve pakken bliver en strukturel komponent i elbilen.

Denne tilgang kan reducere EV-vægten ved at fjerne den dobbelte struktur mellem pakken og køretøjets struktur, fordi selve batteripakken bliver en del af køretøjets struktur.

Dette kan forbedre elbilernes samlede ydeevne og effektivitet.

Strukturelle batteripakker er stadig et relativt nyt koncept, men de er ved at blive udforsket og udviklet af en række virksomheder og forskningsinstitutioner.

De har potentialet til at revolutionere designet af elektriske køretøjer og andre enheder ved at reducere vægt og kompleksitet, forbedre ydeevnen og gøre det lettere at integrere batteriteknologi i en bred vifte af applikationer.

I øjeblikket er det kun Tesla Model Y, der har strukturelle pakker. Denne løsning byder ifølge Tesla på mange fordele, såsom en stor reduktion i antallet af dele, der bruges i både batteripakken og bilen.

Tesla 4680 strukturel pakke sammenlignet med traditionel pakke

Endnu vigtigere sagde virksomheden, at de nye celler sammen med strukturpakken forventes at øge Model Y’s rækkevidde med 16 procent og reducere bilens samlede vægt med 10 procent, hvilket resulterer i forbedret acceleration og håndtering.

Tesla structural pack fungerer som gulvet i elbilen

Videoen nedenfor viser en detaljeret analyse af pakken af ​​Munro & Associates.

Energitæthed på batteripakkeniveau

Tabellen nedenfor viser, hvordan pakningsdensiteten har varieret over tid mellem nogle prøvebatteripakker.

PackYearGross CapacityWeightDensity
Tesla Roadster201053kWh450kg118 Wh/kg
Tesla Model S201285kWh540kg157 Wh/kg
Tesla Model X201575kWh530kg141 Wh/kg
Audi e-tron 55201895kWh699kg136Wh/kg
Volkswagen MEB202182kWh493kg166Wh/kg
Tesla Model S2022100kWh544kg184Wh/kg
Audi Q8 e-tron 552022114kWh727kg157Wh/kg
Kia EV6202277.4kWh477kg162Wh/kg
Mercedes EQXX2022107.8kWh495kg217Wh/kg
Nio Semi-Solid2023150kWh575kg260Wh/kg
Audi Q6 e-tron / Porsche Macan EV2024100kWh570kg175Wh/kg

For flere pakkedetaljer anbefaler vi BatteryDesign.net

Mest solgte elbiler globalt

Nedenfor finder du de 10 bedst sælgende EV-modeller i verden. Klik på navnet for fuld info.