电动汽车动力电池热管理技术-中科院理化所
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动力电池热管理介绍动力电池热管理是指针对动力电池在使用过程中产生的热量进行有效管理和控制的技术。
由于动力电池在充放电过程中会产生大量的热能,如果不能有效管理和控制热量,将会对电池的性能、寿命和安全性产生不利影响。
动力电池的热管理主要包括以下几个方面的内容:一、散热系统散热系统是动力电池热管理的重要组成部分,其主要功能是通过散热器、散热风扇等设备将电池组产生的热量散发到外部环境中。
散热系统的有效性直接影响着电池的热管理效果。
目前常见的散热系统有空气散热和液冷散热两种方式,根据不同的应用场景可以选择合适的散热方式。
二、温度传感与控制温度传感与控制是动力电池热管理的关键技术之一。
通过在电池组内部设置温度传感器,可以实时监测电池的温度变化,并根据实际情况进行温度控制。
当电池组温度过高时,可以通过控制散热系统的工作状态来降低电池的温度,从而保证电池的安全性和稳定性。
三、热传导与分布均衡热传导与分布均衡是动力电池热管理的关键技术之一。
电池组内部由于电池单体之间存在微小的差异,可能会导致电池单体之间的温度分布不均衡。
这种不均衡会引起电池单体的老化和损坏,进而影响整个电池组的性能和寿命。
为了解决这个问题,可以通过优化电池组的结构设计,增加热传导通道,提高热传导效率,从而实现电池单体之间的温度均衡。
四、热管理策略热管理策略是指在电池组使用过程中针对不同的工况制定相应的热管理措施。
例如,在高温环境下,可以采取降低电池充放电速率、减小电池组的负载等方式来降低电池的温度。
在低温环境下,可以采取预热电池、增加电池充放电速率等方式来提高电池的温度。
通过合理制定热管理策略,可以最大限度地提高电池的性能和寿命。
动力电池热管理的研究和应用对于推动电动汽车和储能技术的发展具有重要意义。
通过有效管理和控制电池的热量,可以提高电池的安全性、稳定性和寿命,进而提高电动汽车的续航里程和使用寿命,加速电动汽车的普及和推广。
同时,动力电池热管理技术的应用也有助于提高储能系统的效率和可靠性,促进可再生能源的利用和储存。
一文带你看懂动力电池热管理系统如果电池的工作温度超出合理温度区间,不论是过热或过冷,都可能发生热失控,电池性能都会明显甚至急剧下降。
因此,电动汽车都会装备动力电池热管理系统,监测电池的工作温度等状况,出现异常时及时报警和处理。
动力电池热管理系统主要有冷却处理、加热升温、调整充放电策略三方面内容。
一、冷却处理高电压蓄电池的工作温度必须处于特定的范围内,才能确保容量和充电循环数等指标的理想寿命得以优化。
当电池温度较高时,利用冷却液循环、自然风吹散热、热泵空调等冷却方式,对电池进行冷却降温。
1.冷却液循环根据环境温度,可通过低温冷却器或连接在制冷剂循环回路上的热交换器,将高电压蓄电池的余热排出。
低温回路2的控制主要通过驱动高电压蓄电池冷却转换阀来完成。
高电压蓄电池冷却回路的散热器可将余热直接排放到环境中。
热交换器通过热交换器中所喷入或蒸发的制冷剂,对冷却液进行冷却。
随后,冷却后的冷却液提供给低温回路。
低温冷却回路如图所示:在通过充电装置供电插座对高电压蓄电池进行充电时,低温回路转换阀(Y73/2)在中等温度下切换到直流转换器和充电装置方向,并将电子装置的余热通过低温回路的散热器排出为此,风扇可根据冷却液温度分级开启。
当高电压蓄电池温度较低时,冷却液通过被高电压蓄电池冷却系统膨胀阀阻断的热交换器进行输送。
在这种情况下,高电压蓄电池的热容量被用于冷却直流转换器和充电装置的电子系统。
电动制冷剂压缩机将低温气态制冷剂从蒸发器中抽取,对其进行压缩,同时令其升温并输送到冷凝器中。
压缩后的高温制冷剂在冷凝器中通过流经的,或通过风扇马达所吸入的车外空气进行冷却。
当达到根据制冷剂压力所确定的露点后,制冷剂便会发生冷凝,并令其形态由气态变为液态。
随后,制冷剂流入储液罐(干燥器)。
在流过储液罐时,制冷剂吸收潮气,蒸气气泡被析出,同时机械杂质会被滤除,以保护后续部件免受侵害,清洁后的制冷剂继续流向高电压蓄电池冷却膨胀阀。
在那里,处于高压下的液态制冷剂被喷入,或蒸发至高电压蓄电池冷却系统热交换器中。
动力电池热管理技术的研究进展在当今的能源转型时代,电动汽车作为可持续交通的关键组成部分,其性能和可靠性在很大程度上取决于动力电池的表现。
而动力电池的性能又受到温度的显著影响,因此,动力电池热管理技术成为了电动汽车领域的研究热点之一。
动力电池在工作过程中会产生大量的热量,如果不能有效地进行散热,电池温度会迅速升高,这不仅会降低电池的性能和寿命,甚至可能引发安全问题,如热失控。
相反,如果电池温度过低,也会影响其充放电效率和性能。
因此,高效的热管理系统对于确保动力电池在适宜的温度范围内工作至关重要。
目前,常见的动力电池热管理技术主要包括风冷、液冷和相变材料冷却等几种方式。
风冷技术是较为简单和成本较低的一种热管理方式。
它通过风扇将冷空气引入电池包内部,带走电池产生的热量。
然而,风冷技术的散热效率相对较低,对于高功率、高能量密度的电池系统,往往难以满足散热需求。
而且,风冷方式受环境温度和车速等因素的影响较大,在极端条件下可能无法有效地控制电池温度。
液冷技术则是目前应用较为广泛的一种热管理方法。
通过冷却液在电池包内的循环流动,将热量带走。
冷却液通常具有较高的比热容和热导率,能够实现更高效的散热。
液冷系统可以根据电池的温度分布,精确地调节冷却液的流量和温度,从而实现对电池温度的精确控制。
此外,液冷技术还具有较好的适应性,能够满足不同类型和功率的电池系统的散热需求。
但液冷系统的结构相对复杂,成本较高,且存在冷却液泄漏的风险。
相变材料冷却技术是一种较新的热管理思路。
相变材料在相变过程中能够吸收或释放大量的潜热,从而实现对电池温度的调节。
当电池温度升高时,相变材料吸收热量并从固态转变为液态;当电池温度降低时,相变材料释放热量并从液态转变回固态。
这种技术具有温度控制平稳、无需额外的动力源等优点,但相变材料的热导率相对较低,可能会限制其散热速度,而且相变材料在多次相变后性能可能会下降。
除了上述几种常见的热管理技术,近年来还出现了一些新的研究方向和技术创新。
新能源汽车动力系统热管理系统的优化与测试是当前汽车工程领域中备受关注的研究方向。
随着对环境保护和节能减排的重视,新能源汽车已成为未来发展的主流趋势。
然而,新能源汽车动力系统由于能量转换效率较低,工作过程中会产生大量的热量,对于热管理系统的设计和优化显得尤为重要。
一、研究背景新能源汽车动力系统通常采用电动机作为动力源,与传统内燃机车型相比,电动汽车能量转换效率较高,能够大大降低能源消耗和环境污染。
然而,电动汽车在运行过程中同样存在着热管理方面的挑战。
电动汽车动力电池、电机、逆变器等核心部件工作时会产生大量热量,如果不能有效地进行热量管理,就会影响系统的工作效率,缩短核心部件的使用寿命,甚至影响整车的安全性能。
二、优化方向为了提高新能源汽车动力系统的工作效率和稳定性,研究人员通常会从以下几个方面对热管理系统进行优化:1. 散热系统设计散热系统是新能源汽车热管理系统的核心部件之一,其设计合理与否将直接影响整个动力系统的工作效率。
优化散热系统的设计,可以通过增加散热面积、改进散热材料、优化散热结构等方式来提高热量的散发效率,从而降低系统的温度,提高工作效率。
2. 冷却液循环系统优化冷却液循环系统是新能源汽车动力系统热管理系统中的重要组成部分。
通过优化冷却液的流动路径,调整冷却液的流速和温度控制等方式,可以有效地控制电池、电机等部件的温度,保持系统的稳定性,并延长核心部件的使用寿命。
3. 温度监测与控制系统改进温度监测与控制系统是新能源汽车动力系统热管理系统的智能化部分,能够实时监测系统各部件的温度变化,并根据实际情况进行智能调节,以保证系统能够在最佳工作温度范围内运行。
通过改进温度监测与控制系统的算法和传感器性能,可以提高系统的响应速度和精度,更好地保护核心部件。
三、测试方法为了验证新能源汽车动力系统热管理系统的优化效果,研究人员通常会采用以下几种测试方法:1. 实车道路测试实车道路测试是验证研究成果的最直接和有效的方法之一。
2022年第12期总第307期新能源电动汽车的动力电池热管理测试分析冯治萍兰州资源环境职业技术大学,甘肃兰州,730021摘要:储能装置动力电池是电动汽车的核心,动力电池的性能直接影响到电动汽车的性能,其原因在于电动车工作时,电池组会处于比较严酷的热环境中进行长时间充放电工作,其使用寿命和电池性能将大幅降低,最终破坏电池单体性能一致性平衡,同时电池荷电状态(SOC )估计值的精度下降,严重影响到电动汽车的系统控制和电动汽车安全性可靠性等。
因此,对新能源电动汽车动力电池进行测试,分析动力电池热管理方案,可优化动力电池的设计研发,也可提高电动汽车的安全性和续航能力,以及动力电池循环使用寿命等,对电动汽车的发展意义重大。
关键词:动力电池;热管理;测试分析中图分类号:U469.72收稿日期:2022-10-28DOI:10.19999/ki.1004-0226.2022.12.0221电动汽车动力电池热管理的存在意义自从新能源电动汽车走入大众视野,在国家政策的支持下,电动汽车深受消费者青睐,但随着电动汽车自燃事件频频发生,热失控等安全问题让电动汽车成为大众讨论的焦点。
续航里程是电动汽车的一大痛点之一,要提高续航里程就必须要增大动力电池的能量密度,但高能量的电池对温度极其敏感,因此风险系数也随之增大,这就要求电池管理系统做到对电池温度实时监测和精准控制。
目前动力电池在电动汽车的整车制造成本所占比重最高,因此要求动力电池具有很长的使用寿命,然而极端高热和低温会促使电池内部电解质紊乱,破坏电池电化学平衡和电池物理特性。
该过程不可逆,一旦破坏,将不可恢复并造成电池报废。
因此,动力电池使用寿命和温度息息相关[1-2]。
为解决上述问题,就必须优化设计电动力电池热管理系统,要求其能对电池温度精准监测及控制调节。
2动力电池热特性电池模块的发热速率、发热源、电池热容等参数,与电池的本质有关。
电池发热量取决于电池的化学特性、机械结构、电学本质等特征,追溯到电池电化学反应的实质。
动力电池的热管理技术研究及优化策略动力电池是电动汽车中最重要的组成部分,其性能和寿命直接影响着电动汽车的续航里程和使用寿命。
然而,电池在工作过程中会产生大量的热量,如果不能有效地管理和控制电池的温度,将会导致电池性能的下降和寿命的缩短。
因此,动力电池的热管理技术研究及优化策略成为了电动汽车领域一个热门的研究方向。
一、动力电池的热管理技术研究1. 散热系统设计为了有效地冷却动力电池,需要设计一套高效的散热系统。
这个系统通常由散热风扇、散热片和散热管等组件组成。
散热风扇可用于强制空气对电池进行冷却,散热片和散热管则可以提高热量的传导效率。
在设计散热系统时,需要考虑到电池的尺寸和布局,以及散热系统的功耗和噪音等因素。
2. 相变材料的应用相变材料是一种可以在相变温度范围内吸收和释放大量热量的材料。
通过将相变材料应用到动力电池中,可以提高电池的热管理效果。
当电池内部温度升高时,相变材料会吸收热量并转化为相变状态,从而起到降温的作用;而在电池温度降低时,相变材料则会释放热量,起到保温的效果。
3. 液流冷却技术液流冷却技术是一种传统的热管理方法,通过在电池周围布置冷却液管路,将冷却液循环流动,从而实现对电池的冷却。
这种方法可以有效地降低电池的温度,提高电池的寿命和性能。
然而,液流冷却技术在实际应用中存在一定的安全隐患,并且会增加整车的重量和复杂性。
二、动力电池热管理优化策略1. 温度传感与监控系统为了实现动力电池的热管理优化,需要建立一个完善的温度传感与监控系统。
通过在电池模组或单体上安装温度传感器,可以实时监测电池的温度变化,并根据实际情况进行冷却或加热操作。
同时,监控系统还可以根据温度数据进行分析和预测,以优化热管理策略。
2. 智能控制算法采用智能控制算法可以提高动力电池的热管理效果。
通过对电池的温度、放电速率等参数进行实时监控和分析,智能控制算法可以优化冷却和加热过程,使得电池始终处于最佳工作温度范围内,从而提高电池的寿命和性能。
动力电池热管理技术一、引言随着电动汽车的普及,动力电池热管理技术变得越来越重要。
动力电池的温度过高或过低都会对其性能和寿命产生影响。
因此,如何有效地控制动力电池的温度成为了一个关键问题。
二、动力电池的热管理需求1. 动力电池的工作温度范围动力电池的工作温度范围通常在-20℃至55℃之间。
如果超出这个范围,会对电池性能和寿命产生影响。
2. 动力电池的热失控问题当动力电池在充放电过程中产生大量热量时,如果无法及时散热,就会导致热失控现象。
这种情况下,动力电池可能会发生爆炸或起火等严重后果。
3. 动力电池不同部位的温度差异由于动力电池不同部位的结构和使用条件不同,因此在使用过程中可能会出现不同部位之间温度差异较大的情况。
这种情况下,需要采取相应措施来平衡各个部位之间的温度差异。
三、动力电池热管理技术1. 散热系统散热系统是动力电池热管理的关键技术之一。
散热系统通常包括散热器、风扇、水泵等组件。
通过这些组件,可以将动力电池产生的热量及时排出,保持电池的正常工作温度。
2. 温度控制系统温度控制系统是动力电池热管理的另一个重要技术。
温度控制系统通常包括传感器、控制器等组件。
通过这些组件,可以实时监测动力电池的温度,并根据需要调整散热系统的工作状态,以达到最佳的温度控制效果。
3. 相变材料相变材料是一种可以吸收或释放大量热量的材料。
在动力电池中使用相变材料可以有效地平衡不同部位之间的温度差异,提高整个电池组的温度均衡性。
4. 红外线辐射红外线辐射是一种可以远距离传递能量和信息的技术。
在动力电池中使用红外线辐射技术可以实现对电池组的远程监测和控制,从而有效地避免热失控等问题。
5. 液态冷却剂液态冷却剂是一种可以吸收大量热量的液体。
在动力电池中使用液态冷却剂可以有效地降低电池的工作温度,提高电池的寿命和性能。
四、结论动力电池热管理技术是保障电动汽车安全和性能的关键技术之一。
通过合理地应用散热系统、温度控制系统、相变材料、红外线辐射和液态冷却剂等技术手段,可以有效地控制动力电池的温度,提高其寿命和性能。
动力电池热管理系统组成原理1. 引言1.1 概述动力电池热管理系统是新能源汽车领域非常重要的一个组成部分。
随着电动汽车的普及和应用范围的扩大,动力电池在长时间工作过程中会产生大量的热量,如果不进行有效的热管理,将严重影响动力电池组的性能、寿命和安全。
因此,动力电池热管理系统就应运而生。
其主要功能是通过监测动力电池组各个温度点的温度变化情况,并根据实时数据与设定阈值进行比较来控制冷却系统和加热系统工作,以保持动力电池组在合适的温度范围内工作。
本文将介绍动力电池热管理系统的主要组成部分以及原理,希望通过深入了解该系统可以更好地认识其重要性,并为未来的应用展望提供一定参考。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分。
首先,在引言部分介绍了文章对于动力电池热管理系统概述及其重要性;接下来,在第二部分中详细阐述了该系统的主要组成部分;第三部分将深入探讨动力电池热管理系统的工作原理;在第四部分中,我们将通过实例案例进行具体分析,并对未来该系统的应用进行展望;最后,在结论部分对本文的主要观点进行总结并强调了动力电池热管理系统的重要性。
1.3 目的本文旨在介绍和解释动力电池热管理系统的组成和原理。
通过对该系统的深入了解,读者可以更好地认识到该系统在新能源汽车行业中的关键作用,并了解其对于保障动力电池组性能、寿命和安全方面所起到的重要作用。
同时,本文还将展望该系统未来发展方向及其在新能源汽车领域中可能具有的广泛应用前景。
以上为“1. 引言”部分内容。
2. 动力电池热管理系统组成2.1 系统概述动力电池热管理系统是一种用于控制和调节电池温度的系统,在电动汽车和混合动力汽车中起着至关重要的作用。
其主要目标是保持电池在一个适宜的工作温度范围内,以提高电池性能、延长寿命并确保安全可靠。
2.2 温度传感器与控制单元为了实现对动力电池温度的监测和控制,热管理系统通常配备了多个温度传感器以测量电池组各个部分的温度。
这些温度传感器可安装在电池组内部或外部,通过收集实时温度数据来帮助系统进行调节。
动力电池热管理系统性能(台架)试验方法解析中国汽车工程学会T/CSAE 117-2019《动力电池热管理系统性能(台架)试验方法》于2019年10月正式发布,该标准由电动汽车产业技术创新战略联盟组织和支持,由中国汽车技术研究中心有限公司牵头研究和编制,爱弛汽车(上海)有限公司、上海蔚来汽车有限公司、格朗吉斯铝业(上海)有限公司、天津力神电池股份有限公司、微宏动力系统(湖州)有限公司、浙江清优材料科技有限公司、中航锂电(洛阳)有限公司、恒大新能源科技集团、郑州深澜动力科技有限公司、北京华特时代电动汽车技术有限公司、天津大学等单位参与研究与编制工作。
该项标准的发布,可以为动力电池系统温度适应性的客观、科学评价提供参考依据,有利于提高产品的核心竞争力,实现高质量发展,促进新能源汽车的推广应用。
热管理系统已经成为动力电池系统中不可或缺的组成;热管理技术仍在不断发展,市场需求不断增大;热管理系统种类多,测试方法、技术要求不统一。
图1 热管理系统分类CSAE 117-2019《动力电池热管理系统性能(台架)试验方法》从热管理系统基本性能的测试方法出发,在基本功能(包括系统阻力、密封性能、固体相变系统储热能力)、冷却性能(包括高温快充、高温工况放电、常温冷却)、加热性能(低温充电、低温放电)、保温性能、均温性能五大方面、十项关键项目提出了详细的测试方法。
图2 CSAE 117-2019《动力电池热管理系统性能(台架)试验方法》关键项目图3 试验项目、测试条件和主要参数整体上,本标准针对目前行业迫切需要的电池热管理系统性能测试评价所要关注的性能项目、参数指标、测试方法等进行了系统分类整合,结合整车需求和电池特性,能够为行业提供基本的技术标准的参考。
但是电池热管理系统应用技术发展日新月异,行业需要以本标准为基础,结合实际需求不断发展;此外电池热管理系统的应用进一步增加了电池系统整体的复杂性,对其可靠性的考察评价也将是关注的重点,需要行业共同研究,持续推动电池热管理系统相关标准的完善和提升!。
新能源汽车电池热管理技术研究随着全球对于环境保护的意识不断提高,越来越多的汽车制造公司加快了新能源汽车的研发与推广。
而新能源汽车的核心技术之一就是电池技术。
为了更好地发挥电池的性能,保证新能源汽车的安全性和可靠性,电池热管理技术成为了新能源汽车技术研究的一个重要方向。
一、电池热管理的重要性电池的热管理对于新能源汽车的性能和寿命有着至关重要的影响。
一方面,电池的发生失火、爆炸等事故很多情况下都与温度过高有关系。
另一方面,电池的性能和寿命受到环境温度的影响,若无法有效地控制电池温度,将会对电池的使用寿命和性能产生负面影响。
二、电池热管理技术的种类目前,新能源汽车电池热管理技术主要包括主动热管理和被动热管理两种。
主动热管理是指通过控制电池内部的温度来保证其处于一个安全的区间内,主要包括水循环冷却、风扇通风、液压制冷、热泵等。
被动热管理则是利用材料特性,通过增加电池的散热面积,提高散热效率降低电池的温度,主要包括导热材料、相变材料、热管等。
三、电池热管理技术的研究方向随着新能源汽车电池用量的不断增加,电池热管理技术的研究也逐渐深入到以下几个方向:1、新型热管理材料的研究不同于传统的金属导电贴,新型热管理材料具有更好的导热性能和可塑性,研究不断发掘新型的热管理材料,如高性能散热胶、导热橡胶等,提升电池热管理效果。
2、高效热传递模型的开发高效的热传递模型可以帮助研究人员更好地模拟电池内部的温度分布情况,定量地评估不同热管理策略的效果,并对不同电池的热管理进行优化和改进。
3、智能化热管理系统的建立随着物联网技术的发展,智能化热管理系统可以让驾驶员通过智能手机或车载显示屏等设备实时了解电池的温度变化,提前预警,做好热管理措施,降低电池出现事故的概率。
四、电池热管理技术的未来发展方向在未来,电池热管理技术将会逐渐向着智能化、模块化和综合化的方向发展。
一方面,与电池热管理相关的传感器、控制系统等技术也会不断更新和升级,自动化程度会不断提高,降低电池热管理的成本和工作难度。
新能源汽车动力电池热管理技术随着环境意识的增强和能源危机的日益加深,新能源汽车逐渐成为人们转变出行方式的首选。
作为新能源汽车的核心技术之一,动力电池的热管理技术至关重要。
本文将探讨新能源汽车动力电池的热管理技术,介绍其作用、常见技术和未来发展趋势。
1.热管理的重要性动力电池是新能源汽车的心脏,承担着储存和释放能量的重要任务。
然而,动力电池在工作过程中会产生大量的热量,如果不能及时有效地进行散热,将会对电池的性能和寿命产生负面影响。
因此,热管理技术的应用变得至关重要。
2.常见的热管理技术2.1.液冷系统液冷系统是目前应用最广泛的动力电池热管理技术之一。
它通过在电池组中引入冷却剂,将电池产生的热量传导到冷却剂中,并通过循环冷却剂将热量排出。
这种技术具有散热效果好、可控性强的特点,能够有效地保持电池组的温度在一个合理范围内。
2.2.空气冷却系统空气冷却系统是另一种常见的热管理技术。
它通过在电池组周围布置散热片,利用外部空气的对流来实现电池的散热。
这种技术相对于液冷系统来说,结构简单、成本较低,但散热效果不如液冷系统。
2.3.相变材料散热系统相变材料散热系统是一种新兴的热管理技术。
它利用相变材料在相变过程中释放和吸收大量的热量的特性,将电池组产生的热量吸收,防止电池温度过高。
这种技术具有散热效果好、无需外部能源等优点,但目前仍在研究和实验阶段。
3.未来发展趋势随着新能源汽车市场的快速发展,动力电池热管理技术也在不断创新和完善。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面:热管理技术将更加智能化。
通过搭载传感器和控制系统,能够实时监测和调节电池的温度,提高热管理的效率和精准度。
热管理技术将更加节能环保。
随着能源危机的加深和环境要求的提高,新能源汽车的热管理技术将更加注重能源利用的效率和环境友好性。
新材料的应用将推动热管理技术的发展。
新材料的研究和应用将为动力电池的热管理提供更多的选择和可能性,如新型散热材料、高导热材料等。
新能源电动汽车的动力电池热管理测试探究摘要:近些年,新能源电动汽车发展迅速,广受大众青睐。
动力电池是新能源电动汽车的储能装置,是其重要的动力源泉,动力电池性能的好坏直接决定着电动汽车的运行效果。
但电动汽车在热环境中运行时,电池组会长期进行充放电,导致电池性能下降,影响使用寿命,从而影响电动汽车运行的安全性和可靠性。
所以,文章通过新能源电动车动力电池热管理实验,探讨了热管理系统控制动力电池工作的最适宜温度与冷却方式,旨在保证新能源电动汽车的运行安全。
关键词:新能源电动汽车;动力电池;热管理实验随着国家政策扶持力度的不断加大,新能源电动汽车逐渐成为大众出行的重要工具。
然而,新能源电动车自燃现象在近些年经常出现,使得热失控问题引起社会的高度关注。
在新能源电动汽车中,想要使其续航里程增加,就需要提高动力电池的能量密度,但此类电池又受高温的影响较大,风险隐患极高。
所以就需要实时监测与精准控制电动汽车动力电池的温度,优化动力电池热管理系统设计。
1新能源电动车动力电池热管理实验1.1实验概况本次热管理实验旨在探究新能源电动汽车中动力电池热管理系统的运行原理,利用对系统各项功能的有效验证,来合理化改进热管理系统各方面设计,以此为新能源电动汽车的整车热管理标定设计出有针对性的热管理方案。
本次热管理实验选择在风洞模拟实验室内展开,全面监测电动汽车全车运行中动力电池的工作性能。
在风洞模拟实验室中,能够完成零下40摄氏度到零上70摄氏度的温度调节,可以对电动汽车的高速运行工况、快速充电工况以及加速爬坡工况等复杂条件下运行的各种温度环境进行全方位模拟[1]。
在动力电池包的冷却水进出口位置,安装水温与流速的传感装置,并加装流量计,通过各点位温度与BMS系统对电动汽车动力电池的运行情况进行全面监测。
1.2实验流程在热管理实验过程中,必须保证实验舱的温度稳定,将电动汽车启动,使其处在转毂实验台上模拟行驶,参与实验的司机在模拟驾驶车辆时,按照各类工况来模拟曲线图控制油门踏板以及制动踏板深度。
动力电池的热管理技术与散热设计随着电动汽车的快速发展,动力电池作为电动汽车的重要组成部分,其热管理技术与散热设计显得尤为重要。
本文将就这一话题展开讨论。
1. 动力电池的热管理技术1.1 背景介绍动力电池的正常运行需要在一定的温度范围内,过高或过低的温度都会对电池的性能和寿命造成负面影响。
因此,热管理技术是保障动力电池安全、稳定运行的关键。
1.2 主动热管理技术主动热管理技术主要包括热传导、热对流和热辐射。
通过采用导热材料、散热片、散热管等技术手段,以提高热量的传导效率,从而降低动力电池的温度。
1.3 被动热管理技术被动热管理技术主要包括隔热材料、隔热罩、隔热层等技术手段,以减少热量的传导和吸收,保持动力电池的温度在合理范围内。
2. 动力电池的散热设计2.1 散热方式选择动力电池的散热方式通常有空气散热、液冷散热和相变散热等。
不同散热方式的选择需要根据电池的功率密度、工作条件和环境温度等因素综合考虑。
2.2 散热系统设计散热系统设计包括散热器的选型和布置、风道设计、冷却剂的选择等。
合理设计散热系统能够提高动力电池的散热效率,降低温度升高对电池性能的影响。
2.3 热管理与动力电池安全动力电池的过热可能引发严重的安全事故,因此热管理在保障电池安全方面起着至关重要的作用。
合理的热管理技术与散热设计能够有效降低热失控的风险,提高动力电池的安全性能。
3. 动力电池热管理技术的挑战与前景3.1 挑战动力电池的热管理技术面临着散热效率低、散热系统体积大、成本较高等问题。
如何提高热管理技术的效率和可行性是当前亟待解决的难题。
3.2 前景随着科技的不断进步,新材料、新工艺的应用将为动力电池的热管理技术带来新的突破。
例如,纳米材料的应用、热回收技术的发展等都将为动力电池的热管理带来新的前景。
结语动力电池的热管理技术与散热设计对于电动汽车的性能和安全至关重要。
合理的热管理技术与散热设计能够提高动力电池的利用效率,延长其寿命,并确保动力电池的安全性能。
换电运营电动汽车动力电池热管理技术分析刘宁;赵丹伟【摘要】为了提高电动汽车自然冷却形式电池的散热能力,在普通结构电池包基础上,提出了一种新的动力电池导热结构.建立导热结构和普通结构电池仿真模型,并采用仿真计算和试验测试相结合的方法,验证了仿真模型的正确性.基于仿真模型,对比分析了城市工况和爬坡工况下换电运营电动车导热结构和普通结构动力电池的电芯温度变化情况.结果表明:换电电动车在城市工况和爬坡工况运营过程中,导热结构电池包相较于普通结构,电芯平均温度下降更快,且温度普遍较低,有利于提升电动车动力电池安全性能及寿命.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】4页(P31-34)【关键词】电动汽车;换电运营;动力电池;热管理技术【作者】刘宁;赵丹伟【作者单位】浙江吉智新能源汽车科技有限公司;浙江吉智新能源汽车科技有限公司【正文语种】中文随着能源枯竭和环境污染问题的加剧[1],电动汽车作为一种清洁、高效、低污染的新能源汽车,受到人们越来越多的重视[2]。
但是电动汽车的发展还存在很多瓶颈,特别是动力电池的技术性能突破受到许多外界条件的限制,尤其是热管理性能的制约,而热管理性能是影响动力电池性能至关重要的因素[3]。
过高的温度会导致电池的容量、寿命和能量效率的降低[4],若电池积聚的热量无法及时散出,会导致热失控的产生,严重时电池有发生剧烈膨胀和爆炸的危险[5]。
所以,针对电动汽车动力电池热管理技术的研究,是非常有必要的。
文章从动力电池导热结构上展开研究,基于仿真模型,分析了不同整车工况下换电运营电动车动力电池的温度变化情况,为提升电动汽车动力电池热管理性能提供一定的技术参考。
1 电动汽车电池热管理技术通常来说,电动汽车动力电池热管理技术主要包括三大方面:冷却、加热及保温[6]。
其中,冷却热管理技术的基本技术路线有:以空气为介质的热管理技术(简称风冷),以液体为介质的热管理技术(简称液冷),以制冷剂为介质的热管理技术(简称直冷),以相变材料为介质的热管理技术(简称相变冷却)。
电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现随着全球环保意识的提高,电动汽车逐渐取代传统的燃油车成为了未来的发展趋势。
其中,动力电池是电动汽车的核心组成部分,但是在运行过程中会产生大量的热量,热管理成为电动汽车发展的一个关键问题。
一、动力电池热管理的意义动力电池的热管理是指通过控制电池所在环境温度,以及电池自身发热量来维持其运行温度,从而保障其安全、性能和寿命。
动力电池在运行过程中必然会产生热量,而超过一定温度时电池就会失去性能,大量发热还可能导致严重的安全问题,比如自燃。
因此,动力电池热管理是电动汽车开发中需要重点研究和解决的问题。
动力电池热管理技术主要分为动态热管理和静态热管理两种。
1. 动态热管理动态热管理是指在电池运行过程中实时监测其温度,并通过调整散热系统来控制电池的温度。
一般使用风扇、液冷系统等方式来散热。
其中,液冷系统的热管理效果最好,不仅能够精确控制电池的温度,还能够降低噪音和提高电池的寿命。
静态热管理是在停车状态下通过调整电池的环境温度来进行热管理。
目前的静态热管理主要包括天窗通风、空调预处理、加热片预处理等方式。
1. 散热系统设计电池组在车辆中的位置、电池壳体和电池组内部的气流导向等都会影响散热系统的设计。
在设计散热系统时,必须考虑到电池在不同状况下的典型温度曲线和散热系数。
2. 温度控制使用精确的温度控制器,对动力电池的温度、湿度和空气质量进行监测。
通过过冷和过热的温度警报,可以实时监控各个部件的工作状态并采取应对措施。
3. 开发适合电池的散热材料电池的工作温度必须保持在设计温度范围内,因此,选择合适的散热材料非常重要。
比如选择导热性能好的材料、加强电池和散热部件的接触、降低接触热阻等方式都可以有效地提高电池的热管理效果。
四、热管理技术实践案例 - 特斯拉特斯拉电动汽车使用的是永磁同步电机,以及三元锂离子电池等先进技术,因此其热管理技术也十分先进。
特斯拉电动汽车主要采用了以下几种热管理技术:特斯拉电动汽车使用的是一款可动态调节的散热系统,系统内部有一颗专门的温度传感器,通过控制散热器的活塞移动位置来调节气流的流向,从而控制电池的温度。
【干货】电动汽车动力电池热管理技术作者:一气贯长空电动汽半动力电池热管理慾吓节能・新能源兔盖少・缓解能源环保压力•加快产业结构调整•提升汽车业制造水平热管理系统j电动汽车安全高效运行的重要保证背景一电池基本原理•电解液、止、负极.膜、粘合剂等化学分解产牛•的反应热•电池内阻存在而产生焦耳热背景一电池热力特性• Salo 等人研究表明,当电池温度高于 50°C 时,放电效率和使用寿命都会有很 大的衰减。
• Khateeb 等人指出锂电池温度在70・ 100°C 范围运行时,就会存在很大的安 全隐患。
• Pesaran 等人提出电池最佳的工作温度 范圉是25〜40°C,合理的温度是不高 于 50°C 。
•电池温度极低时(如0度以下),放电 过程实现困难。
__________________________•温度对电池的性能和使用寿命具有很大的影响I Illi科学问题•低品位热源的高效散热技术•低温条件下的预热正极材料: 磷酸铁锂等 工作温度:-20°C — +75°C:3.2V正极材料: 媒钻融酸锂等 工作甌: -J2O°C — +45°C标称电压:3.7V背景一电池热管理技术现状相变材料背景一电池热管理技术现状一空气Outside Air •车外空气冷却Battery PackExhaustCS8•车厢内的排风冷却Battery duct positionC 23 sfEtoctrxL Orvw Meter4-III. NISSAN LEAR Audi•空调制冷后的空气冷却。