Batterisystemet

Batterisystemet er kombinasjonen av mange celler og annen kontrollelektronikk til et komplett batteri for å drive elbilen.

I dag oppnås dette vanligvis med Cell2Module-teknologien. Hvor celler er gruppert i moduler som igjen er gruppert i et batterisystem.

I fremtiden vil vi se biler med Cell2Pack-teknologier hvor celler legges direkte inn i pakker og til og med Cell2Car-teknologi hvor celler settes direkte inn i bilen. Mer om det senere

Typisk består en batteripakke av moduler som består av flere celler.

Moduler

Moduler er en kombinasjon av celler. Antall celler i en modul varierer.

LG batterimodul

LG batterimodul

Arkitektur

Cellene inne i en modul kan kobles sammen på forskjellige måter.

  • Seriekobling gir høyere spenning – Parallellkobling gir høyere kapasitet.

Eksempel 1

Nedenfor ser du hvordan moduler på Audi e-tron 55 er. Det er 12 celler per modul. De er gruppert i 3 grupper hvor 4 celler er koblet parallelt. Deretter er disse gruppene koblet sammen i serie og gir det en 3 seriell 4 parallell konfigurasjon (3s4p). Med 60AH for hver celle og en nominell spenning på 3,66 volt, har denne modulen en kapasitet på 240AH og 11 volt.

Batteri

3s4p-tilkobling

Eksempel 2

Nedenfor ser du hvordan moduler på Audi e-tron 50 er. Det er 12 celler per modul. De er gruppert i 4 grupper hvor 2 celler er koblet parallelt. Deretter er disse gruppene koblet sammen i serie og gir det en 4 seriell 2 parallell konfigurasjon (3s4p). Med 60AH for hver celle og en nominell spenning på 3,66 volt, har denne modulen en kapasitet på 180AH og 14.666 volt.

Batteri

4s3p-tilkobling

Audi-moduler

| Modul | Antall celler | Konfigurasjon | Kapasitet AH | Nominell spenning | kWh | |—–|—–|—–|——|——| |e-tron 55 | 12 | 3s4p | 240AH | 11 volt | 2.640 kWh | |e-tron 50 | 12 | 4s3p | 180AH | 14.666 volt | 2.640 kWh | |e-tron GT | 12 | 6s2p | 129,2AH | 21.909 volt | 2.830kWh | |Q4 e-tron | 24 | 8s3p | 234AH | 29,16 volt | 6,825 kWh |

Pakker

Batteripakker består av flere moduler plassert i en konstruksjon som er laget for å beskytte dem og gi dem optimale forhold. Under ser du en batteripakke fra Audi e-tron GT.

Batteripakke med 33 moduler

Batteripakke med 33 moduler

Vanligvis er pakken plassert nederst på bilen.

Audi batteripakker

I dag bruker alle Audi-modeller Cell2Module-teknologi

Batteripakkekonfigurasjon

Celletype Celler Moduler Spenning Cellekonfigurasjon Bruttotak
e-tron 55 LGXN2.1 432 36 396 108s4p 95 kWh
e-tron 55*3 Samsung 432 36 396 108s4p 95 kWh
e-tron 50 Samsung 324 27 396 108s3p 71 kWh
e-tron GT E66A 396 33 723 196s2p 93,4 kWh
RS e-tron GT E66A 396 33 723 196s2p 93,4kWh
Q4 e-tron 50 LGX E78 288 12 350 96s3p 82 kWh
Q4 e-tron 40 LGX E78 288 12 350 96s3p 82 kWh
Q4 e-tron 35 LGX E78 196 9 350 96s2p 55 kWh
Q6 e-tron*1 LGX E78? 392? 16? 700? 192s2p? 110 kWh?
A6 e-tron *2 LGX E78? 392? 16? 700? 192s2p? 110 kWh?

Batteripakkeytelse

I tabellen nedenfor ser du pakkens ytelse. Se hvordan Q4 har en høyere tetthet, selv om selve cellen ikke har en bedre tetthet.

Bruttokapasitet Netto kapasitet Maks DC-lading Vekt kWh/kg
e-tron 55 95kWh 86,5 kWh 150kW 699 kg 0,136
e-tron 55*3 95kWh 86,5 kWh 150kW 699 kg 0,136
e-tron 50 71kWh 64,7kWh 125kW 580 0,122
e-tron GT 93,4kWh 83,7kWh 270kW 630 kg 0,148
RS e-tron GT 93,4kWh 83,7kWh 270kW 630 kg 0,148
Q4 e-tron 50 82kWh 77kWh 125kW 493 kg 0,188
Q4 e-tron 40 82kWh 77kWh 125kW 493 kg 0,188
Q4 e-tron 35 55kWh 52kWh 100kW 344 kg 0,160

*1 Audi Q6-detaljer er ennå ikke bekreftet.

*2 Audi A6-detaljer er det ikke ennå bekreftet.

*3 Fra januar 2021 bruker Audi Samsung-celler på e-tron 55

Hva er det neste for Audi?

Problemet med dagens tilnærming med Cell2Modules er at energitettheten på batterisystemet er mye lavere enn på cellenivå. Dette er på grunn av alle strukturelle elementer i et batteri som ikke tilfører noe energiinnhold til en batteripakke.

For å redusere dette problemet går Volkswagen over til en Cell2Pack-teknologi der Audi med Artemis-prosjektet vil lansere den første bilen i sent i 2024.

Teknologien er basert på å sette cellene direkte inn i pakken og øke energitettheten til batterisystemet. Dette reduserer vekten og øker kapasiteten.

  1. mars 2021 presenterte Volkswagen-gruppen som Audi er en del av sin strategi som en del av Power-dagen.
Volkswagen Cell2Pack-teknologi

Volkswagen Cell2Pack-teknologi

Volkswagen Cell2Pack-sammenligning

Volkswagen Cell2Pack-sammenligning

Se hele presentasjonen.