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电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现

电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现
电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现

电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现

发表时间:2019-09-10T11:32:11.877Z 来源:《城镇建设》2019年2卷12期作者:蒋权英1 王冠军2 李军3 [导读] 包含热管理单元的电池管理系统成为决定电动汽车和混合动力汽车电池商业化的关键技术,必须加大研究开发的力度。基于此,本文主要对电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现进行分析。1万向一二三股份公司,浙江杭州 311215 2 浙江盾安热工科技有限公司,浙江杭州 311835 3万向一二三股份公司,浙江杭州 311215 摘要:电动汽车(简称EVs)以电池作为动力源,在使用中可以实现零污染,并可利用煤炭、水力等其它非石油资源,能有效解决汽车排污和

能源问题,因而在世界范围内得到普遍重视。这些车辆的性能和品质在很大程度上依赖其所配置的动力电池组的性能,特别是动力电池的可靠性、循环性能和成本等。包含热管理单元的电池管理系统成为决定电动汽车和混合动力汽车电池商业化的关键技术,必须加大研究开发的力度。基于此,本文主要对电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现进行分析。关键词:电动汽车;动力电池;热管理技术;研究与实现1、前言

一个热管理系统主要是用强制冷却或加热电池模块的方式来维护电池运行温度稳定和保证电池单体温度一致性。动力电池热行为中最主要的问题是动力电池可能会有明显的温升进而导致热失控,特别对于那些运行温度超过环境温度的状况。因此,电池的热管理系统主要包括如下5项主要功能:(1)电池温度的准确测量和监控;(2)电池组温度过高时的有效散热和通风;(3)电池组低温条件下的快速加热与启动;(4)保证电池组温度场的均匀分布;(5)有害气体产生时的有效通风。

2、电池热管理设计流程和仿真方法

在电池热管理设计方面,美国国家可再生能源实验室做了大量研究。本文中在其基础上将电池性能模型和热分析模型结合,采用仿真与实验手段,得到的热管理设计流程如图1所示。

电池热管理设计理论基础是电池性能模型和电池热分析模型。电池性能模型可模拟电池工况特征,获得电池热模型的输入;电池热分析模型可获得电池组温度分布特征,评估电池热管理系统设计的合理性。在电池热管理仿真分析过程中,常采用有限元分析软件,进行几何形状构建、边界定义、网格生成和求解器求解。

3、电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现

对于电池热管理类型的选择可以按传热介质进行分类,一般分为:空冷,液冷以及相变材料冷却三种方式。

3.1空冷系统

一般利风机吸风或者抽取乘客舱的空调风或者外部风将电池的热量带走,该方法简单易行,成本低。日本丰田公司的混合动力电动汽车Prius,本田公司的Insight以及以丰田RAV-4电动汽车的电池包都采用了空冷的方式。目前空冷散热通风方式一般有串行和并行两种:冷空气从进口到出口,空气被电池依次加热,越往出口,空气的温度越高,冷却效果越差。电池箱内电池温度分布不均匀,导致电池模块温度分布的不一致性,影响电池的冷却效果。

并行通风方式使得空气流在电池模块间更均匀地分布。确保了吹过不同电池模块的空气流量的一致性,从而保证了电池组温度场分布的一致性。

可以看出,空冷方式的主要优点有:(1)结构简单,重量相对较小;(2)没有发生液体泄漏的可能;(3)有害气体产生时能有效通风;(4)成本较低。缺点在于空气与电池表面之间换热系数低,冷却和加热速度慢。随着电池能量密度的不断提升,电池的电量越来越高,发热量也越来越大,从而导致风冷不能满足带热要求。

3.2液冷系统

液冷系统是利用液体相对于空气有着较高换热系数,可将电池产生的热量快速带走,达到有效降低电池温度的目的。液体冷却主要分为直接接触和非直接接触两种方式。非直接接触式液冷必须将套筒等换热设施与电池组进行整合设计才能达到冷却的效果,这在一定程度上降低了换热效率,增加了热管理系统设计和维护的复杂性。

对于直接接触式的液冷系统,通常采用不导电且换热系数高的换热工质,常用的有矿物油、乙二醇等。对于非直接接触式的液冷系统,可以采用水,防冻液等作为换热工质。随着纳米技术的发展,新型传热介质纳米流体不仅在科研,而且在应用上得到很大关注,纳米流体即以一定的方式和比例将纳米级金属或非金属氧化物粒子添加到流体中而形成的。研究表明,在液体中添加纳米粒子,可以显著提高液体的导热系数,提高热交换系统的传热性能。因此将纳米流体应用于电池热管理技术将会是将一个新的研究发展方向,值得引起广泛的关注。

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统测试规程完整

电动汽车用锂离子动力电池包和系统测试规程 1 范围 本标准规定了电动汽车用锂离子动力电池包和系统基本性能、可靠性和安全性的测试方法。 本标准适用于高功率驱动用电动汽车锂离子动力电池包和电池系统。 2 规范性引用文件(其中的一部分) 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db 交变湿热(12h+12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT) GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装(IEC 60068-2-47:2005,IDT) GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fh:宽带随机振动(数字控制)和导则(IEC 60068-2-64:1993,IDT) GB/T 18384.1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置(ISO/DIS 6469-1:2000,EQV)GB/T 18384.3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电防护(ISO/DIS 6469-3:2000,EQV)GB/T 19596-2004 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T xxxx.1- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分:一般规定(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 1: General,MOD) GB/T xxxx.3- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分:机械负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 3: Mechanical loads,MOD) GB/T xxxx.4- xxxx 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷(Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment Part 4: Climatic loads,MOD) 3 术语和定义 3.1 蓄电池电子部件 采集或者同时监测蓄电池单体或模块的电和热数据的电子装置,必要时可以包括用于蓄电池单体均衡的电子部件。 注:蓄电池电子部件可以包括单体控制器。单体电池间的均衡可以由蓄电池电子部件控制,或者通过蓄电池控制单元控制。 3.2 蓄电池控制单元 battery control unit (BCU) 控制、管理、检测或计算电池系统的电和热相关的参数,并提供电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置。

新能源汽车核心技术详解:电池包和BMS、VCU、-MCU

新能源汽车核心技术详解:电池包和BMS、VCU、 MCU 电子创新网| 2001-15-20 11:54 2014年国内新能源汽车产销突破8万辆,发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术,笔者结合研发过程中的经验总结,从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 1 新能源汽车分类 在新能源汽车分类中,“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑,其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。 1.1消费者角度 消费者角度通常按照混合度进行划分,可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动,节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好,从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。 1.2技术角度

图1 技术角度分类 技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力,具体如图1所示。其中P0表示BSG(Belt starter generator,带传动启停装置)系统,P1代表ISG(Integrated starter generator,启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间,P2中电机处于离合器和变速器输入端之间,P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴,P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出,各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用,相对来说P2在欧洲比较流行,行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位,P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加,例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统,尽管节油效果较好,但由于结构复杂且成本较高,近十年间的市场表现不尽如人意。 2 新能源汽车模块规划 尽管新能源汽车分类复杂,但其中共用的模块较多,在开发过程中可采用模块化方法,共享平台、提高开发速度。总体上讲,整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示,一级模块主要是指执行系统,包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分,执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机,储能系统的单体、电箱和PACK,发动机部分的气体机、汽油机和柴油机,发电机的永磁同步和交流异步,离合器中的干式和湿式,驱动电机的永磁同步和交流异步,齿轮箱部分的有级式自动变速器(包括AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮;二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU,分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制

电动汽车电池组热管理系统的关键技术

第22卷 第3期 2005年3月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and T ransportation Research and Development V ol 122 N o 13 Mar 12005 文章编号:1002Ο0268(2005)03Ο0119Ο05 收稿日期:2004Ο03Ο16 基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)重大专题项目(2003AA501100) 作者简介:付正阳(1978-),男,北京人,清华大学汽车工程系硕士研究生,主要从事电动汽车方面的研究1 电动汽车电池组热管理系统的关键技术 付正阳,林成涛,陈全世 (清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084) 摘要:电池组热管理系统的研究与开发对于电动汽车的安全可靠运行有着非常重要的意义。本文分析了温度对电池组性能和寿命的影响,概括了电池组热管理系统的功能,介绍了电池组热管理系统设计的一般流程,并对设计热管理系统提出了建议。文章重点分析了设计电池组热管理系统过程中的关键技术,包括电池最优工作温度范围的确定、电池生热机理研究、热物性参数的获取、电池组热场计算、传热介质的选择、散热结构的设计等。关键词:电动汽车;电池组;热管理系统 中图分类号:T M911141 文献标识码:A K ey Technologie s of Thermal Management System for EV Battery Packs FU Zheng Οyang ,LIN Cheng Οtao ,CHEN Quan Οshi (S tate K ey Laboratory of Autom otive Safety and Energy ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ) Abstract :Research and development of battery thermal management system (BT MS )is very im portant for the operation safety and relia 2bility of electric vehicle (E V )1In this paper ,by analyzing the in fluence of tem perature on the per formance and service life of batteries ,the desired function of a BT MS was outlined ,a procedure for designing BT MS was introduced 1Several key technologies during designing a BT MS were introduced and analyzed ,including optimum operating tem perature range of a battery ,heat generation mechanism ,ac 2quisition of the therm odynamic parameters ,calculation of tem perature distribution ,selection of heat trans fer medium ,design of cooling structure and s o on 1 K ey words :E lectric vehicle ;Battery pack ;Thermal management system 0 引言 能源与环境的压力使传统内燃机汽车的发展面临前所未有的挑战,各国政府、汽车公司、科研机构纷纷投入人力物力开发内燃机汽车的替代能源和动力,这大大促进了电动汽车的发展。 电池作为电动汽车中的主要储能元件,是电动汽车的关键部件[1,2],直接影响到电动汽车的性能。电池组热管理系统的研究与开发对于现代电动汽车是必需的,原因在于:(1)电动汽车电池组会长时间工作 在比较恶劣的热环境中,这将缩短电池使用寿命、降 低电池性能;(2)电池箱内温度场的长久不均匀分布将造成各电池模块、单体性能的不均衡;(3)电池组的热监控和热管理对整车运行安全意义重大。 清华大学从承担国家“八五”电动汽车攻关项目以来,在电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车关键技术的研究中,积极开展了电池组热管理系统的研究,并在样车上进行了道路试验,目前电池组热管理系统的优化设计与改进工作正在进行中。本文是对前阶段研究工作的总结和今后工作的展望。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析(苍松书屋)

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster 的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

新能源汽车核心技术详解:电池包和BMS、VCU、-MCU

新能源汽车核心技术详解:电池包和BMS、VCU、MCU 导读:为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术,北汽福田新能源系统开发部部长杨伟斌结合研发过程中的经验总结,从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 2014年国内新能源汽车产销突破8万辆,发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术,笔者结合研发过程中的经验总结,从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 1 新能源汽车分类 在新能源汽车分类中,“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑,其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。 1.1消费者角度 消费者角度通常按照混合度进行划分,可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动,节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好,从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。 表1 消费者角度分类 1.2技术角度

图1 技术角度分类 技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力,具体如图1所示。其中P0表示BSG(Belt starter generator,带传动启停装置)系统,P1代表ISG(Integrated starter generator,启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间,P2中电机处于离合器和变速器输入端之间,P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴,P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出,各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用,相对来说P2在欧洲比较流行,行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位,P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加,例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统,尽管节油效果较好,但由于结构复杂且成本较高,近十年间的市场表现不尽如人意。 2 新能源汽车模块规划 尽管新能源汽车分类复杂,但其中共用的模块较多,在开发过程中可采用模块化方法,共享平台、提高开发速度。总体上讲,整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示,一级模块主要是指执行系统,包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分,执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机,储能系统的单体、电箱和PACK,发动机部分的气体机、汽油机和柴油机,发电机的永磁同步和交流异步,离合器中的干式和湿式,驱动电机的永磁同步和交流异步,齿轮箱部分的有级式自动变速器(包括AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮;二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU,分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制

电动汽车电池包项目研究报告

电动汽车电池包研究报告 随着国家对新能源汽车的扶持和推广力度不断加大,行业规范也越来越完善,一些不符合要求的电池pack厂也逐渐被淘汰。未来要想在新能源汽车领域有所斩获,必须了解并适应国家对此行业的发展规划和发展方向。 根据国家对《锂离子电池行业规范条件》。首先是电池pack要进行公告申报,只有通过公告的电动汽车电池厂家,才能够进行电池的生产。 一、必要性 1、是对工厂的产能及实力的要求,《规范条件》对企业产能提出了量化的要求,锂离子动力蓄电池单体企业年产能力不得低于2亿瓦时,金属氢化物镍动力蓄电池单体企业年产能力不得低于1千万瓦时,超级电容器单体企业年产能力不得低于5百万瓦时。系统企业年产能力不得低于10000套或2亿瓦时。生产多种类型的动力蓄电池单体企业、系统企业,其年产能力需分别满足上述要求。 2、为推动企业的技术进步,《规范条件》对企业研发机构、人员、设计规范文件体系和具体的设计研发能力提出了要求,企业应建立产品设计研发机构,应配备占企业员工总数比例不得少于10%或总数不得少于100人的研究开发人员,应建立与汽车研发相适应的产品设计开发流程和技术管理体系,建立汽车动力蓄电池产品设计规范,建立产品开发信息数据库。 3、为保证企业产品的安全性和一致性,《规范条件》对企业产品和质量保证能力提出了要求,企业应通过IATF:16949质量体系认证,应建立从原材料、部件到成品出厂完整的检验和可追溯体系。 4、为推动新能源汽车市场的形成和发展,对动力蓄电池产品提供质量保证等售后服务,《规范条件》要求企业应建立完善的售后服务体系,会同汽车整车企业研究制定可操作的废旧动力蓄电池回收处理、再利用的方案。 而根据2017-3-1日,工业和信息化部发展改革委科技部财政部关于印发《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的通知, 1、产品性能大幅提升。到2020年,新型锂离子动力电池单体比能量超过300瓦时/公斤;系统比能量力争达到260瓦时/公斤、成本降至1元/瓦时以下,使用环境达-30℃到55℃,可具备3C充电能力。到2025年,新体系动力电池技术取得突破性进展,单体比能量达500瓦时/公斤。 2、鼓励动力电池龙头企业协同上下游优势资源,集中力量突破材料及零部件、电池单体和系统关键技术,大幅度提升动力电池产品性能和安全性,力争实现单体350瓦时/公斤、系统260瓦时/公斤的新型锂离子产品产业化和整车应用。 第二、是对产品的要求,工信部于2017年1月6日发布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》,自2017年7月1日起施行。通过审查的新能源汽车生产企业及产品,由工信部通过《道路机动车辆生产企业及产品公告》(以下简称《公告》)发布。根据准入新规,申请准入的新能源汽车产品,应符合《新能源汽车产品专项检验项目及依据标准》。

纯电动汽车动力电池包结构静力分析及优化设计

纯电动汽车动力电池包结构静力分析及优化设计 摘要:动力电池包作为纯电动汽车的唯一动力源,承受着电池组等模块的质量,因此其强度、刚度必须满足使用要求才可以保证行驶的安全性。在建立其有限元模型的基础上,分析了电池包结构在弯曲工况、紧急制动工况、高速转弯工况、垂直极限工况以及扭转工况下的强度、刚度。分析结果显示,在垂直极限工况下,电池包底板的受力情况最为恶劣,因此对原有模型做出了改进,改变底板加强筋的布置形式。经过相同工况的模拟,发现在力学性能提升的基础上,整体质量得以减轻,实现了轻量化的目标。 关键词:动力电池包有限元法静力分析优化设计 Abstract:As the only power source of pure electrical vehicle,the power battery pack bears the weight of several models such as the battery model. To ensure the safety,the pack’s strength and stiffness must meet the fundamental requirements. This paper mainly analyzed the strength and stiffness under different working conditons on the base of a finite element model. The rsult shows that and the corresponding stress and deformation graphs are obtained.The structure of the battery pack is improved after analyzing the causes of the stress concentration.Also, the performance of the new model is compared with the original one.The results show that the weight of the structure is reduced while the performance of the structure is improved, and the lightweight of the vehicle is realized. Keywords:power battery pack finite element method static structural analysis optimal design

电动汽车热管理系统

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710538323.X (22)申请日 2017.06.29 (71)申请人 知豆电动汽车有限公司 地址 315600 浙江省宁波市宁海县力洋镇 储家山路1号 (72)发明人 尹湘林 鲍文光 王红梅 闫优胜  樊晓浒 何志刚  (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 代理人 尉伟敏 (51)Int.Cl. B60H 1/00(2006.01) B60H 1/32(2006.01) B60H 1/22(2006.01) B60L 11/18(2006.01) (54)发明名称 电动汽车热管理系统 (57)摘要 本发明公开了一种电动汽车热管理系统,包 括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块,乘 员舱热管理模块包括电动压缩机、冷凝器、冷凝 风扇、膨胀阀、HVAC系统、第一水泵、水PTC加热器 和连接管路,动力系统热管理模块包括动力电池 包、水壶、第二水泵、散热器、散热器风扇、第三水 泵、控制器、逆变器、电机、热电板式换热器和连 接管路。动力系统热管理模块采用热电板式换热 器来实现。热电板式换热器根据珀耳帖效应,具 有加热和制冷功能。本发明具有结构简单,可靠 性好,控温精确,热利用率高,能有效提高电动汽 车电池使用效率和延长电动汽车行驶里程的特 点。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 107310344 A 2017.11.03 C N 107310344 A

1.一种电动汽车热管理系统,其特征是,包括乘员舱热管理模块和动力系统热管理模块,乘员舱热管理模块包括制冷循环密闭系统和采暖循环密闭系统,制冷循环密闭系统包括电动压缩机(1)、冷凝器(2)、冷凝风扇(3)、膨胀阀(4)、HVAC系统(5)和连接管路,采暖循环密闭系统包括第一水泵(6)、水PTC加热器(7)和连接管路,动力系统热管理模块包括第一流体循环密闭系统和第二流体循环密闭系统,第一流体循环密闭系统包括动力电池包(8)、水壶(9)、第二水泵(10)、热电板式换热器(17)和连接管路,第二流体循环密闭系统包括散热器(11)、散热器风扇(12)、第三水泵(13)、控制器(14)、逆变器(15)、电机(16)、热电板式换热器(17)和连接管路。 2.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,动力系统热管理模块中的热电板式换热器包括第一流体进口(21)、第一流体出口(22)、第二流体进口(23)和第二流体出口(24),第一流体进口通过连接管路与第二水泵出口连接,第一流体出口通过连接管路与动力电池包进口连接,第二流体进口通过连接管路与第三水泵出口连接,第二流体出口通过连接管路与控制器进口连接。 3.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,热电板式换热器和散热器对动力系统热管理模块进行热管理。 4.根据权利要求2所述的电动汽车热管理系统,其特征是,第一流体和第二流体同时经过热电板式换热器进行加热或制冷,第一流体从热电板式换热器流出时的温度与第二流体从热电板式换热器流出时的温度差可以通过热电板式换热器工作电流大小进行调节,温度差调节在5℃-10℃比较合适。 5.根据权利要求1所述的电动汽车热管理系统,其特征是,当动力电池包不需要制冷或加热时,热电板式换热器停止工作,仅作流通通道,控制器、逆变器和电机依靠散热器和散热风扇进行降温。 6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电动汽车热管理系统,其特征是,HVAC系统包括蒸发器(18)、鼓风机(19)、暖风芯体(20)和连接管路,蒸发器进口通过连接管路与膨胀阀出口连接,蒸发器出口通过连接管路与电动压缩机进口连接,暖风芯体进口通过连接管路与水PTC加热器出口连接,暖风芯体出口通过连接管路与第一水泵进口连接。 权 利 要 求 书1/1页CN 107310344 A

电池热管理系统

电池热管理 电池热管理概述 电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS)是电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要功能(电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等)之一,通过导热介质、测控单元以及温控设备构成闭环调节系统,使动力电池工作在合适的温度范围之内,以维持其最佳的使用状态,用以保证电池系统的性能和寿命。 电池热管理重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。 1)电池能量与功率性能:温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度 下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部短路。 2)电池的安全性:生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部 过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件。 3)电池使用寿命:电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起 电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,主要功能包括: 1)散热:在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故; 2)预热:在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性 能和安全性;

3)温度均衡:减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电 池过快衰减,以提高电池组整体寿命。 电池热管理方案 电池热管理方案主要分为风冷与液冷两大类,主要侧重于防止电池过热方面: 1.风冷 该技术利用自然风或风机,在电池包一端加装散热风扇,另一端留出通风孔,使空气在电芯的缝隙间加速流动,带走电芯工作时产生的高热量。风冷方案设计主要考虑电池系统结构的设计,风道,风扇的位置及功率的选择,风扇的控制策略等。风冷是以低温空气为介质,利用热的对流,降低电池温度的一种散热方式,分为自然冷却和强制冷却(利用风机等)。 整车中的电池风冷流道

电动汽车电池包散热加热设计

万方数据

?电动汽车电池包散热加热设计? 被动冷却/加热电池包。尽管空气是经过汽车空调(交流)或供暖系统冷却和加热的,但它仍然被 认为是一种被动系统(如图2)。运用这种被动系统,环境空气必须在一定温度范围(10℃~35℃)中才能正常进行热管理,在环境极冷或极热条件 下运行电池包可能会产生更大的不均匀。相关实 验也证明被动系统中,由于引入环境空气的温度不一致性,冷却加热电池包会导致电池包更大的不均匀性。 下面为空冷和液冷主被动系统示意图。 ?6? 图I被动冷却一外部空气流通 图2被动加热和冷却一内部空气流通 图3主动加热和冷却一外部和内部空气流通 图4被动冷却一液体循环 图5主动冷却/加热一液体循环 图6主动冷却/加热一液体循环 1.2散热系统 根据传热学理论,固体与气体,固体与液体接 触产生传热现象。气体的对流换热系数远远没有 液体的对流换热系数大,液体和固体接触对流换热能力更强。传热系数越大所交换的热量越多,换 热效果就越明显,因此要选择合适的传热介质。各 种传热现象的传热系数范围如表l所示。 表I表面传热系数的一般范围 对流换热问题的类型 h/[w/(m2k)】 自然对流换热:气体 2.25液体 50.1000强迫对流换热:气体 25.250液体 50.25000相变对流换热:沸腾 2000.50000凝结 2000.100000 使用液体作为传热介质,需要考虑导电性,安全性,还有密封性,以及以后的维修方便性,还要考虑到电池包整体的重量。相变材料(例如液 体石蜡)的传热蓄热能力最强,且在达到相变温 度时可以大量吸热或放热而不升温降温。通过选用合适的相变材料能够使电池单体有效地达到热平衡,很好地控制电池温度上下限,避免产生温度过高过低现象。但是考虑到材料的研发、制造成本等问题,目前最有效且最常用的还是采用空气作为散热介质。 目前多采用的空冷主要有并行和串行两种通风方式,如图7~图8所示。这就要求在电池包结构上设计相应导风口,尽量减小空气流动阻 力,保证气流的均匀性。 图7串行通风 图8并行通风 .—(蜷)20 1 0.No.1. 万方数据

新能源汽车电池热管理调研报告

1. 新能源汽车电池热管理 1.1 市场情况 汽车热管理主要作用是为驾驶舱提供舒适温度环境,使汽车各部件在适合的温度范围工作。而新能源汽车的热管理包括空调系统、电池热管理、电子设备热管理和电机热管理,整体价值将达到整车的8%-10%左右。由于温度对电池安全、寿命、性能乃至整车续航里程都产生直接影响,因此电池热管理是新能源汽车热管理的核心。 相比传统汽车,新能源汽车电池热管理系统为新增加的系统,为从0到1的增量市场。以乘用车为例,液冷模式下单车价值在1500元左右。液冷模式的电池热管理系统包括电子膨胀阀、冷却板、电池冷却器、电子水泵等价值量较大的部件,系统整体单车价值约为1500元。该情况下,新能源汽车热管理系统价值量有望由传统汽车2000元左右提升至6000元,预估2020年国内市场规模有望达到70亿。 表1 电池热管理系统(液冷)单车价值量拆分 冷却板150 4~6 600~900 电池冷却器200 1 200 电子水泵250~300 1 250~300 电子膨胀阀150 1 150 其他200 合计1400~1700 (来源:长江证券研究所)1.2 电池热管理技术 电池热管理主要分为三个内容: 1)在电池温度较高时进行冷却,防止电池热失控; 2)在电池温度较低时进行加热,确保电池低温下的充电性能和安全性; 3)对电池系统进行保温,提高电池热管理效率,减少热管理能耗。 电池热管理系统的重点在于冷却,且根据冷却介质的不同,可分为风冷、液冷、相变材料冷却三种方式。目前已实现商用的是风冷和液冷,而相变材料冷却方案由于技术尚不成熟,尚未在汽车领域使用,短期内商业化可能性不大。 表1 不同电池冷却方案优劣势对比

动力电池热管理系统性能试验方法

动力电池热管理系统性能试验方法 1 范围 本标准规定了动力电池热管理系统性能的试验方法。 本标准适用于乘用车用动力电池热管理系统,商用车用动力电池热管理系统可以参考。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2900.41-2008 电工术语原电池和蓄电池 GB/T 19596-2017 电动汽车术语(ISO 8713:2002,NEQ) GB/T 31467.2电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分:高能量应用测试规程QC/T 468-2010 汽车散热器 GB/T 18386-2017 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法 GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限制及测量方法(中国第六阶段) 3 术语和定义 GB/T 2900.41-2008、GB/T 19596-2017中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 动力电池热管理系统 battery thermal management system 综合运用各种技术手段,具备动力电池冷却、加热、保温和均温等功能,保证动力电池在不同环境下正常工作的系统。同时,该系统可以在动力电池发生热失控时提供报警信号,具备安全防护功能。通常,动力电池热管理系统包括主动式热管理系统和被动式热管理系统两种。 3.2 被动式热管理系统 passive thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理,只依靠冷却或加热流体因为温度因素缓慢流动自然完成热量输入输出交换的热管理系统。该类系统通常适用于单体产热量小于 5W的电池。 3.3 主动式热管理系统 active thermal management systems 基于热传导、热辐射、热对流等热量传输原理,使用耗能部件消耗能量完成热量输入输出交换的系统。主动式热管理系统包括主动空气冷却加热系统和主动液体冷却加热系统两种,根据需要采用流体串行流动和并行流动两种方式实现热交换。 3.4 主动式空气冷却加热系统 Active Air Cooling and Heating Systems 又称风冷系统,利用空气作为热量交换载体控制分配动力电池系统内部温度的系统。该系统通常使用风扇和管道完成空气在电池系统内的流动,分为直接接触式和间接接触式两种。空气可以从电池系统外部进入并排出电池系统外,也可以在电池系统内部循环实现电池冷却或加热功能;若空气仅在电池内部循环,则电池系统内部通常需要有空气冷却装置(通常为空调蒸发器)、空气加热装置和空气循环风扇。该类系统通常适用于单体产热量

特斯拉电动汽车电池管理系统解析

1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C 之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。 图 1.(a)是一层(sheet)内部的热管理系统。冷却管道曲折布置在电池间,冷却液在管道内部流动,带走电池产生的热量。图 1.(b)是冷却管道的结构示意图。冷却管道内部被分成四个孔道,如图 1.(c)所示。为了防止冷却液流动过程中温度逐渐升高,使末端散热能力不佳,热管理系统采用了双向流动的流场设计,冷却管道的两个端部既是进液口,也是出液口,如图 1(d)所示。电池之间及电池和管道间填充电绝缘但导热性能良好的材料(如Stycast 2850/ct),作用是:1)将电池与散热管道间的接触形式从线接触转变为面接触;2)有利于提高单体电池间的温度均一度;3)有利于提高电池包的整体热容,从而降低整体平均温度。

电池热管理文献综述

锂电池热管理综述 摘要:动力电池作为EV/HEV上的动力元件,它对电动车的行驶里程和经济性以及加速性能都至关重要,因此任何影响电池组的参数都需要进行优化。而电池组内部温度及温度均匀性是保证电池组性能及其使用寿命的最重要前提。该文献研究了锂电池的产热机理以及它在高、低温下的充放电性能并在此基础上研究了现有的电池热管理方式。现有的冷却方式有空气对流,液体冷却,相变材料冷却,热管冷却,空调制冷,冷板冷却等,或者两种及其以上方式相互耦合的方式。目前工程技术上常采用空气冷却和液体冷却两种方式,该文献提出了循环风冷式的热管理方案。但是多种热管理方式耦合的形式是未来适用于各种工况下工作的大功率锂电池热管理的主要研究方向。 关键词:电动汽车;锂电池;发热机理;热管理;

引言 温度是制约电动汽车性能提升的关键因素,高温对动力电池有双重影响。一方面,随着温度上升,电解液活性提高,离子扩散速度加快,电池内阻减小,改善电池性能。另一方面,较高的温度会导致电极降解以及电解液分解等有害反应的发生,影响电池的使用寿命,甚至对电池内部结构造成永久性损坏。研究表明化学反应速率和温度成极数关系,温度每增加10℃,化学反应速率加倍。在45℃的环境温度下工作时,镍氢电池循环次数大约减小60%。在高倍率充电时,温度升高5℃,电池寿命减半。相反在低温环境下,由于电解液活性低,离子扩散速度较慢,电池内阻大大增加,放电容量会显著降低,充电期间内压上升较快,影响电池的使用安全。综上所述,适宜的工作温度为电池良好性能发挥的前提。因此,开发一种行之有效的电池热管理系统,设计一种稳定、高效的电池箱体、电池包的散热结构形式对于提高电池包整体性能具有重要意义。

新能源汽车电池包和BMS、VCU、 MCU

导读:为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术,北汽福田新能源系统开发部部长杨伟斌结合研发过程中的经验总结,从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 2014年国内新能源汽车产销突破8万辆,发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术,笔者结合研发过程中的经验总结,从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。 1 新能源汽车分类 在新能源汽车分类中,“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑,其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。 1.1消费者角度 消费者角度通常按照混合度进行划分,可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动,节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好,从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。 表1 消费者角度分类 1.2技术角度

图1 技术角度分类 技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力,具体如图1所示。其中P0表示BSG(Belt starter generator,带传动启停装置)系统,P1代表ISG(Integrated starter generator,启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间,P2中电机处于离合器和变速器输入端之间,P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴,P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出,各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用,相对来说P2在欧洲比较流行,行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位,P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加,例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统,尽管节油效果较好,但由于结构复杂且成本较高,近十年间的市场表现不尽如人意。 2 新能源汽车模块规划 尽管新能源汽车分类复杂,但其中共用的模块较多,在开发过程中可采用模块化方法,共享平台、提高开发速度。总体上讲,整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示,一级模块主要是指执行系统,包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分,执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机,储能系统的单体、电箱和PACK,发动机部分的气体机、汽油机和柴油机,发电机的永磁同步和交流异步,离合器中的干式和湿式,驱动电机的永磁同步和交流异步,齿轮箱部分的有级式自动变速器(包括AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮;二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU,分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制器。三级模块体系中,包括电池单体的功率型和能量型,永磁和异步电机的水冷和风冷形式,控制系统的三级模块主要包括硬件、底层和应用层软件。

电动汽车整车电池热管理研究

电动汽车整车电池热管理研究 发表时间:2018-11-17T18:52:14.633Z 来源:《建筑模拟》2018年第24期作者:汪勇[导读] 笔者先分析电动汽车整车电池热管理的意义,再进一步提出电动汽车整车电池热管理的措施。汪勇 身份证号码:3408811992****0113 安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥 230000摘要:笔者先分析电动汽车整车电池热管理的意义,再进一步提出电动汽车整车电池热管理的措施。关键词:电动汽车;整车电池;热管理前言: 确保电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,发生意外的情况的时候要及时响应处理,并按照环境温度、电池状态和车辆需求等决定电池的充放电功率等这就是电池管理系统的主要任务。监测电池参数、估计电池状态、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。是BMS的主要功能。 1 电动汽车整车电池热管理的意义整个电动汽车的使用性能和寿命和安全性等内容直接受到电动汽车的电池热管理问题的影响,因此需要我们着重注意,在电动汽车中,蓄电池往往是重要的动力供应部分,所以如何提高电动汽车整车的性能以及安全性需要从蓄电池入手,蓄电池的温度特性关系着整个电动车的耐久性和使用寿命,常见的锂电池具有多方面的优点,比如循环寿命较长、允许工作温度范围较大、比能大、自放电率低等。所以目前的电动汽车常选用锂电池作为动力电源,在锂离子电池的热管理工作中需要根据锂离子的具体发热方式进行管理,通过对电池包结构的设计来进行热管理的方式和策略的设定,从而实现整个电池组中单体电池之间的串联和合理温度的保障,整个电池组中任何一个电池出现问题都会造成电池组整体的性能下降,所以要分别注重,例如在相同充电的条件下,不同的温差将会出现不同的电池组荷电状态,而电池热管理正是针对电池的热相关问题来进行的技术内容,通过热管理的方式来保障电池的正常动力供应,通常的热管理系统主要是在电池温度较低的情况下做好预热情况,保障低温充电、放电的高效和安全,其次是电池长时间工作之后温度升高,热管理进行有效的散热,避免因为温度过高造成的事故,另外在电池组之间的温度上也要进行均衡,避免产生过大的温度差异,造成局部过热,影响电池组的寿命和安全[1]。 2 电动汽车整车电池热管理的措施 2.1 以锂电池为例现阶段,锂电池是电动汽车运用的电源供应主要方式,所以以锂电池为例,在电动汽车的整车电池管理工作中,锂电池的电池温度对于整个车辆的使用和功率性能有直接的影响,所以需要进行热管理的控制,当温度较低时将造成电池容量的迅速衰减,在电动汽车的运行中不能提供足够的能源,例如在0度以下电池的可用容量大大减少,温度过低的情况还有可能出现瞬间的电压过充问题,出现电池内部锂的析出,有可能引起短路的问题,另外,在锂电池的热相关问题上,电池安全性的问题也与电池热问题相关,在生产和制造的过程中不当操作容易造成电池的局部过热,出现放热反应,严重的甚至造成爆炸、起火等严重事故,出现人员的安全隐患。除了以上问题,在锂电池的存放和工作过程中的环境温度也将影响到电池的寿命,通常而言,在电池的存放和工作过程中最佳温度为 10-30度之间,温度的过高或过低都会造成电池的寿命和安全问题,电力的需求使得动力电池的大型化成为一种趋势,这就更容易造成内部温度的不均匀和局部温度过高的现象,造成电池寿命的问题,电池加速衰减,从而影响到电动汽车的使用,在具体的运行过程中,动力系统必须要及时降低锂离子电池的问题,保障电池的安全性和足够的动力[2]。 2.2 空气强制对流在电池的热管理工作中,散热是一个重要的内容,空气的强制对流是散热的重要方式,将空气作为主要的传热介质,通过空气在模块的穿过来消散热量,从而达到散热的目的,但是空气本身的冷却效果是很小的,这就需要强制的空气冷却方式,运动产生的流动空气带走电池的热量,从而尽可能的降低电池温度,在强制对流的实现中,需要注意的是电池间的散热槽、距离等方面的设计工作,只有做好了科学的散热面积以及电池封装工作才能有效的进行散热工作,通常常见的电池组采用串联和并联式的通道,在仿真结果下对电池的散热性进行研究可以得出热辐射在整个散热过程中占有非常大的比例,所以强化传热是降低温度的有效措施,通过风冷的方式能够有效的进行电池的散热工作,并且结构简单,成本较低,但是同时冷却和加热的速度较慢[3]。 2.3 液体冷却通常在普通的要求下采用空气的流通方式就可以满足基本的散热要求,但是在较复杂的工况和要求下空气对流的方式就不能满足热管理的要求,所以在这种情况下我们通常采用液体冷却的方式,通过液体的方式进行电池组的热交换,常见的采用模块间布置管线或者模块布置夹套的方式,通过液体的沉浸来进行热交换,常见的传热介质包括油、制冷剂、水、乙二醇等,由于液体的导电问题,所以必须采取有效的绝缘措施,避免出现短路的现象,造成严重事故。传热介质的传热速率主要是根据液体的热导率、流动速率、密度、粘度等确定,在相同的流速和条件下,液体的传热速度大大高于空气的传热速度,这是由于液体本身的特点高于空气的导热率,液冷的方式能够热传递效率高、速度快,但是同时也有重量较大、部件较为复杂、保养过程复杂等缺点。通过试验结果可以证明液体的热传递效果大大高于空气介质的传热效果,但是同时系统较为复杂,并联型的混合动力车中只采用空气的冷却方式即可保证散热要求,纯电动汽车由于要求较高则需要液体冷却的方式,通过流道设计的研究可以得出并联流道整体温度要低于串联流道,在具体的设计和应用角度来看,串联流道结构更适用于产品的使用,综合而言整体散热较好,随着电池模块容量的增大,恶劣环境下运行对电池性能的要求越来越苛刻,高效的电池热管理系统极其重要[4]。结语 在电动汽车管理中,要重视整车电池的热管理,在设计不一样的汽车时,要根据不一样的汽车特点选择合适的热管理方式,从而确保电池的动力供应与热管理效果,使电动汽车的寿命与运行质量能得到保证。参考文献:

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