Bateriový box pro elektromobil

Práce se zabývá návrhem bateriového boxu s lithium-iontovou technologií, pro co největší dojezd elektromobilu VUT SuperEL II. Na základě analýzy prostor elektromobilu a parametrů elektronické soustavy, byla navržena maximální velikost celé sestavy baterií 84s130p. Byly vybrány články 18650 s technologií NMC z důvodu velmi vysoké gravimetrické i volumetrické hustoty, která dosahuje 274 Wh/kg a 564 kWh/ m3. Celková nominální kapacita navržených bateriových boxů v elektromobilu činí 138 kWh. Celková gravimetrická energetická hustota navrženého boxu činí 215,6 Wh/kg. Umožňuje elektromobilu teoretický dojezd při spotřebě 14 kWh/100 km téměř 1000 km. Jednotlivé bateriové moduly bateriového boxu jsou řízeny pro optimální provozní podmínky pomocí BMS. Celková sestava je rozdělena na 5 bateriových boxů. Tyto boxy jsou vyráběny technologií ohýbaných svařovaných plechů ze slitiny hliníku EN AW 1050A a oceli 1.4301. Byly provedeny MKP analýzy pro ověření mechanické únosnosti navržené konstrukce. Práce se také zabývá návrhem bateriových modulů a jejich zapojením.
Thesis deals with the design of a battery box with lithium-ion technology, for the largest possible driving range of the BUT SuperEL II electric car. Based on the analysis of the electric vehicle available space and the parameters of the electronic system, the maximum size of the entire set of 84s130p batteries was designed. 18650 cells with NMC technology were selected due to the very high gravimetric and volumetric density, which reaches 274 Wh/kg and 564 kWh/m3. The total nominal capacity of the designed battery boxes in the electric car is 138 kWh. The total gravimetric energy density of the designed box is 215.6 Wh/kg. It allows the electric car to reach the theoretical range with a consumption of 14 kWh/100 km of almost 1000 km. The individual battery modules of the battery box are controlled for optimal operating conditions by means of a BMS. The whole set is divided into 5 battery boxes. These boxes are manufactured using the technology of bent welded sheets from aluminum alloy EN AW 1050A and steel 1.4301. FEM analyzes were performed to verify the mechanical strength of the designed structure. The work also deals with the design of battery modules and their connection.

Keywords

elektromobil, bateriový box, li-ion, elektromobilita, electric car, battery pack, li-ion, electromobility

Citation

LIST, J. Bateriový box pro elektromobil [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Language of document

cs

Study field

Strojírenská technologie a průmyslový management

Comittee

prof. Ing. Miroslav Píška, CSc. (předseda) doc. Ing. Anton Humár, CSc. (místopředseda) doc. Ing. Milan Dvořák, CSc. (člen) Ing. Vítězslav Svoboda, Ph.D. (člen) Ing. Monika Horáková, Ph.D. (člen)

Date of acceptance

2020-07-21

Defence

Diplomant seznámil komisi s obsahem a výsledky své diplomové práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise: V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Jaké jsou základní jednotky ve výkresové dokumentaci? zodpovězeno 2. Co znamená moření po svaření? zodpovězeno 3. Co znamená vodíková křehkost? částečně zodpovězeno 4. Proč na výkresech neuvádíte tolerance? zodpovězeno 5. Kolik celkově váží všechny boxy? zodpovězeno 6. Jaká bude cena celkového automobilu? zodpovězeno 7. Jaká je bezpečnost těchto baterií? zodpovězeno 8. Je tento směr vývoje elektromobilů dle Vás správný? zodpovězeno 9. Do jaké míry je možné věřit vašim statickým výpočtům? částečně zodpovězeno

Result of defence

práce byla úspěšně obhájena

Document licence

Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení