動(dòng)力電池系統(tǒng)指用來(lái)給電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)提供能量的一種能量?jī)?chǔ)存裝置，由一個(gè)或多個(gè)電池包以及電池管理（控制）系統(tǒng)組成。動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)要以滿(mǎn)足整車(chē)的動(dòng)力要求和其他設(shè)計(jì)為前提，同時(shí)要考慮電池系統(tǒng)自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安全及管理設(shè)計(jì)等方面。

比如整車(chē)廠會(huì)針對(duì)要設(shè)計(jì)的整車(chē)，在考慮安全設(shè)計(jì)、線束連接線設(shè)計(jì)、接插件設(shè)計(jì)等相關(guān)要求后，形成一個(gè)有限的動(dòng)力電池系統(tǒng)空間大小。然后在有限的空間約束下，進(jìn)行電池模組、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)等布置，保證電池單體及模塊均勻散熱，保證電池的一致性，提高電池系統(tǒng)的壽命與安全。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到的一些整體和通用性原則包括安全性好、高比能量、高比功率、溫度適應(yīng)性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、安裝維護(hù)性強(qiáng)、綜合成本低等。

由于不同種類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)和工作模式的不同，導(dǎo)致對(duì)動(dòng)力電池的性能要求也不一樣。純電動(dòng)汽車(chē)行駛完全依賴(lài)于動(dòng)力電池系統(tǒng)的能量，電池系統(tǒng)容量越大，可以續(xù)航里程越長(zhǎng)，但所需電池系統(tǒng)的體積和重量也越大。雖然混合動(dòng)力汽車(chē)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)的容量要求比純電動(dòng)汽車(chē)要低，但要能夠在某些時(shí)候提供較大的瞬時(shí)功率。而串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)對(duì)電池系統(tǒng)的要求又有所區(qū)別。

一種典型的動(dòng)力電池系統(tǒng)

因此動(dòng)力電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程一般如下：

（1）先確定整車(chē)的設(shè)計(jì)要求；

（2）然后確定車(chē)輛的功率及能量要求；

（3）選擇所能匹配合適的電芯；

（4）確定電池模塊的組合結(jié)構(gòu)形式；

（5）確定電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；

（6）仿真模擬及具體試驗(yàn)驗(yàn)證。

動(dòng)力電池系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車(chē)的重要組成部分，下文主要按其的具體結(jié)構(gòu)及功能來(lái)談?wù)勗O(shè)計(jì)要求。分為電池模組、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、電氣及機(jī)械系統(tǒng)這四個(gè)主要部分。

1.電池模組的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)

動(dòng)力電池模組是指動(dòng)力電池單體經(jīng)由串并聯(lián)方式組合并加保護(hù)線路板及外殼后，能夠直接提供電能的組合體，是組成動(dòng)力電池系統(tǒng)的次級(jí)結(jié)構(gòu)之一。動(dòng)力電池單體即電芯，按正極材料來(lái)分，主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及鎳鈷錳酸鋰三元材料等。在查閱資料統(tǒng)計(jì)得到的不同材料電芯基本性質(zhì)如下表所示。

按電芯的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)分，主要分為圓柱電芯和方形電芯以及軟包這三種，各自的優(yōu)缺點(diǎn)也十分明顯。在一定程度上，電芯的性能決定了電池模組的性能進(jìn)而影響整個(gè)動(dòng)力電池系統(tǒng)的性能。因此在進(jìn)行動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一定要根據(jù)整車(chē)的設(shè)計(jì)要求去選擇電芯的材料及形狀。