隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在的趨勢是朝著微小化集成化發(fā)展，在法蘭克福車展上，KIT通過一輛電動公交車展示了新型模塊化電池概念，這項技術(shù)可提高電動公交車上電池能量利用率。用于展示的電動公交車的研究項目成果，由德國聯(lián)邦經(jīng)濟和技術(shù)部出資提供。
展示中的核心裝置是一套驅(qū)動機構(gòu)，由一臺大扭矩電動機、高壓電路、電池管理系統(tǒng)和模塊化鋰電池系統(tǒng)組成。在展示過程中，這輛用于路試的電動公交車提供了幾種不同的電動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計方案。
模塊化電池系統(tǒng)
模塊化電池系統(tǒng)是驅(qū)動機構(gòu)最為重要的組成部分，也是這項技術(shù)的基礎(chǔ)。模塊化電池系統(tǒng)由電池單元構(gòu)成的平板電池組件組成，能根據(jù)人們的需求被組合成不同尺寸和性能。電池模塊化技術(shù)，或者更確切一點，平板電池組件可以根據(jù)需要而擁有不同的電池容量、電壓以及尺寸。每個平板電池組件的電池單元數(shù)量和長度都可以不同。
這種靈活定制的優(yōu)勢在于只要最后的總輸出電壓不超過60伏(14個電池單元)就可以自行維護，而超過60伏特的組件就必須由經(jīng)過專門培訓(xùn)的人來維護了。另外，由于組件中的電池單元數(shù)量可控，在內(nèi)部空間不大的設(shè)備中，就可以使用小尺寸的平板電池組件。
只要平板電池組件的尺寸相同，就可以繼續(xù)集成為電池組。得益于適應(yīng)性連接技術(shù)，在一個電池組里，平板電池組件的連接方式可以是串聯(lián)、并聯(lián)，也可以串并聯(lián)混合。如果要建造大型的分散式電池系統(tǒng)，如固定式儲能系統(tǒng)，可以把多個這樣的電池組連接起來。
由于電池單元里導(dǎo)體的易接入性，自動聯(lián)合處理技術(shù)得以應(yīng)用，也能采用插入式和線夾式兩種方式進行充電，這兩種充電模式是目前的主流模式。冷卻液流過與導(dǎo)體相鄰的冷卻管道，為通電導(dǎo)體進行降溫。通電導(dǎo)體和冷卻管道被安裝在電池組的內(nèi)部，與電池組外殼有一定距離，遠離電池組可能受到撞擊的區(qū)域，以保證在遭受撞擊時，電池組內(nèi)的電池單元可以吸收大部分碰撞能量，從而最大限度降低對通電導(dǎo)體和冷卻管道的損害，避免發(fā)生安全事故。
電池組還能通過電池單元外表面覆蓋的一層加熱墊對電池單元進行加熱。當(dāng)溫度低于5℃時，電池單元將無法進行充電，這時加熱墊就派上用場了。在電池的充放電過程中，電池單元的體積會發(fā)生變化，因此在電池組內(nèi)安裝有均質(zhì)的可壓縮泡沫層對此進行補償性尺寸調(diào)節(jié)，從而保證電池組的安全。泡沫層填充在兩個組件相鄰的電池單元之間，能夠增加摩擦力，防止電池單元滑動，減小導(dǎo)體上的機械應(yīng)力，平均分配平板電池組件間的應(yīng)力。
通過調(diào)整平板電池組件的大小和數(shù)量，模塊化電池組能適應(yīng)各種車型不同尺寸的安裝空間。用在展出電動公交車上的電池管理系統(tǒng)和傳動控制系統(tǒng)則能夠根據(jù)所裝電池組和其他配件的性能限制調(diào)整公交車的行駛狀態(tài)。
