详细剖析动力电池冷却系统3种冷却方法

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。

NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车1　前言为了进一步解决能源危机问题，我国大力提倡新能源的开发，其中以电力驱动的新型能源汽车，是我国大规模进入新能源应用的关键领域[1]。

新能源汽车是指使用非化石能源（如电力、太阳能等）作为动力源的汽车，其具有低碳环保、高效节能等优点，已成为未来汽车行业的重要发展方向。

而动力电池作为新能源汽车的核心部件之一，其性能直接影响着整车的性能和安全。

然而，由于动力电池在工作时会产生大量的热量，因此其散热问题一直是制约其发展的重要因素之一。

本文将对目前主流的五种散热技术——对流散热、风冷散热、液冷散热、热管冷却散热和相变材料散热进行综述，并对其原理、优缺点和应用情况进行了分析比较，为新能源汽车动力电池散热技术的发展提供一定的参考价值。

2　动力电池产热机理作为储能装置的锂离子电池，其组成部分包括正极、负极、电解液、隔膜和壳体[2]。

动力电池的产热机理主要有化学反应热、焦耳热、极化热、副反应热等。

化学反应热是电池内部化学反应会产生一定热量，是动力电池的热量的主要来源。

当电池进行充电时，正极和负极之间的化学反应会产生大量的化学反应热量；焦耳热是电池在工作时，电流通过电池内部会产生热量。

这种热量的产生与电池的工作状态有关，例如，当电池的负载较大时，电流通过电池内部的时间较长，产生的焦耳热也就较多；极化热是电池内部的化学物质在电场作用下会发生极化现象。

这种热量的大小与电池的工作电压、电流以及工作环境的温度等因素有关；副反应热是除了以上三种产热方式外，电池在使用过程中还可能发生一些副反应，这些副反应也会放出热量。

总体来说，动力电池的产热机理是复杂的，需要根据具体的使用环境和条件来综合考虑。

3　动力电池散热技术3.1　对流散热技术动力电池对流散热技术是一种利用空气自然对流的方式，将电池内部产生的热量通过散热器散发出去的技术。

对流散热是通过在电池组与底部导热材料传导热量，而电池组的侧面则通过空气散热。

汽车动力电池的热管理策略对于确保电池的性能、寿命和安全性至关重要。

以下是一些常见的汽车动力电池热管理策略：
1. 风冷：风冷是一种较为简单的热管理方式，通过电池包内的风扇将空气吹过电池表面，带走电池产生的热量。

风冷系统通常适用于较小容量的电池包，因为其散热能力相对较弱。

2. 液冷：液冷是一种更为高效的热管理方式，通过在电池包内设置冷却管道，使冷却液在管道内循环流动，带走电池产生的热量。

液冷系统可以提供更好的散热能力，适用于大容量、高功率的电池包。

3. 热管理材料：使用热管理材料可以提高电池的散热效率。

这些材料可以是导热胶、导热垫、导热油脂等，它们可以填充电池单体之间的间隙，提高热量的传导效率。

4. 温度控制系统：温度控制系统可以监测电池的温度，并根据需要调整冷却系统的工作状态。

当电池温度过高时，系统可以增加冷却系统的工作强度；当电池温度过低时，系统可以减少冷却系统的工作强度，以保持电池在适宜的温度范围内工作。

5. 电池热失控管理：电池热失控是一种严重的安全问题，可能导致电池起火甚至爆炸。

为了防止热失控的发生，电池管理系统可以监测电池的温度、电压、电流等参数，并在发现异常时采取相应的措施，如切断电源、启动灭火系统等。

总之，汽车动力电池的热管理策略需要综合考虑电池的类型、容量、工作条件等因素，以确保电池在安全、高效的状态下运行。

简述新能源汽车冷却系统的组成新能源汽车冷却系统是电动汽车的组成部分之一，它负责维持电池和电机等关键部件的温度，从而保证汽车的稳定和可靠性。

对于大多数消费者而言，了解冷却系统的组成和工作原理具有重要意义，因为它可以帮助我们更好地维护和保养我们的电动汽车。

本文将通过分类讲解新能源汽车的冷却系统组成。

一、电池冷却系统电池是电动汽车的心脏，它的温度直接关系到汽车性能和寿命。

电池冷却系统包括：1.散热片: 电池散热片是由铝合金制成，安装在电池周围，以便通过自然辐射和对流来降低电池的温度；2.冷却液管道: 冷却液管道在电池内部穿梭，以带走电池放电时产生的热量。

当冷却液流过电池的时候，它可以吸收热量并将其带走；3.电子风扇: 电子风扇可以帮助加速空气流动，从而提高散热效果，特别是在高温环境下。

二、电机冷却系统电机是电动汽车的主要动力来源，它需要保持一定的工作温度以保证效率和寿命。

电机冷却系统包括：1.冷却液循环管道：冷却液通过循环管道流向电机附近，吸收电机产生的热量，并把热量排放出去。

一些电动汽车采用双路冷却系统，其中一路用于冷却电机，而另一路则用于冷却电子设备；2.电子风扇：电子风扇可以帮助将空气吸入电机，从而扩大冷却区域，提高冷却效率。

三、空调制冷系统空调制冷系统可以在高温环境下降低车内的温度，并帮助减少电池发热。

它包括：1.压缩机: 压缩机是空调制冷系统的主要组成部分，它压缩制冷剂，使之变为高温高压的气体，然后释放到冷凝器中；2.冷凝器: 冷凝器通过对制冷剂的冷却使其变为液体，然后把它输送到蒸发器中；3.蒸发器：蒸发器将冷凝剂液体变为气体，从而吸收热量并将其排放出去。

同时，它可以将温度降低到理想的范围。

总之，新能源汽车冷却系统的组成包括电池冷却系统、电机冷却系统、空调制冷系统等，每个系统都有其独特的组成部分和工作原理。

正确的保养和维护冷却系统可以保证电动汽车的高效运转和长寿命，因此，只有深入了解冷却系统的组成部分和工作原理，才能更好地维护我们的电动汽车。

动力电池浸没式冷却技术动力电池作为电动汽车的重要组成部分，其性能和安全性一直备受关注。

为了保证动力电池的正常工作和延长其使用寿命，冷却技术也变得越来越重要。

其中，浸没式冷却技术被广泛应用于动力电池系统中，以提高电池的冷却效果和热管理能力。

浸没式冷却技术是指将动力电池组完全或部分地浸没在冷却介质中，通过冷却介质的循环流动来实现对动力电池的冷却。

这种技术的优势在于能够实现全面、均匀的冷却效果，有效地降低动力电池的温度，并提高电池的循环寿命和安全性能。

浸没式冷却技术能够实现全面的冷却效果。

相比于传统的风冷或液冷技术，浸没式冷却技术可以将动力电池组完全或部分地浸没在冷却介质中，使冷却介质能够充分接触到电池的每一个部分，实现全面的冷却效果。

这种全面冷却的方式能够有效地降低电池内部的温度，减少因高温引起的电池老化和性能下降，从而延长电池的使用寿命。

浸没式冷却技术能够实现均匀的冷却效果。

由于冷却介质能够充分接触到电池的每一个部分，所以可以实现对电池的均匀冷却。

相比于其他冷却技术，浸没式冷却技术可以有效地避免电池因为局部冷却不足而引起的温差过大的问题，从而减少电池的热失控风险，提高电池的安全性能。

浸没式冷却技术还具有热管理能力强的优点。

通过冷却介质的循环流动，可以及时带走电池产生的热量，保持电池的温度在合理范围内。

这种热管理能力强的特点可以有效地减少电池的温度升高，降低电池的功率衰减，提高电池的充放电效率，进而提高整个动力电池系统的工作效率。

然而，浸没式冷却技术也存在一些挑战和问题。

首先是冷却介质的选择和循环系统的设计。

冷却介质需要具备较高的导热性能和稳定的化学性质，以确保冷却效果和系统的可靠性。

同时，循环系统的设计需要考虑冷却介质的流动速度、流量和冷却介质与电池材料之间的接触面积等因素，以实现最佳的冷却效果。

浸没式冷却技术还需要解决电池的密封性和安全性问题。

由于电池组是完全或部分浸没在冷却介质中，所以需要确保电池的密封性能以防止冷却介质泄漏和电池内部受潮。

新能源汽车电池冷却系统设计与优化随着环保事业的兴起和汽车行业的不断发展，新能源汽车已经成为了汽车产业的热点之一，其中电动汽车更是吸引了众多的关注。

在电动汽车中，电池是最核心的零件之一，而电池的冷却系统又是电池保持优良性能的关键所在。

本文将从新能源汽车电池冷却系统的角度，探讨电池冷却系统的设计与优化。

1. 电池冷却系统的重要性电动汽车主要依靠电池来储存电能，提供动力。

在电池工作时，会产生大量的热量，一旦电池温度过高，不仅会降低电池寿命，甚至会引起火灾等严重事故。

因此，电池冷却系统被认为是电动汽车的核心保障。

2. 电池冷却系统的原理电池冷却系统主要有两种工作原理，一种是空气冷却，另一种是液体冷却。

空气冷却方式通常是通过车体内部气流将电池产生的热量带走，而液体冷却方式则是通过散热器将液体循环进入电池内部，达到冷却效果。

在新能源汽车中，由于电池所产生的热量巨大，通常采用液体冷却的方式进行散热。

3. 电池冷却系统的设计要点首先，为了确保电池散热效果最优，冷却系统设计的散热器必须要在电池指定温度下保证散热的最大功率。

其次，电池冷却系统的设计要充分考虑到电池的体积和外形，使得冷却系统可以精确地贴合电池的外形，避免产生电池中心温度不均和温度过高的情况。

最后，冷却系统的结构必须要实现压力平衡以避免冷却液泄漏，同时也需要具备结构可靠、易于维护等特点。

4. 电池冷却系统的优化建议为了优化电池冷却系统的设计，可以从以下几个方面入手：首先，合理选择冷却流体，以匹配电动汽车内部环境的温度范围。

其次，优化散热器的设计，减少电池内部温度的不均匀情况。

第三，通过加入热量传递器件，提高液体循环速度，进一步提高散热效率。

另外，合理地增加冷却系统的管路长度以及降低管路的压力损失，可以进一步提高冷却系统的效率。

5. 总结综上所述，电池冷却系统设计与优化是新能源汽车电池的核心保障，其设计有许多关键点。

只有合理地设计出电池冷却系统并不断优化，才能保持电池的最佳性能，达到电池寿命最大化和安全性能的最佳效果。

详解新能源汽车技术之：动力电池冷却系统原理新能源汽车动力电池作为汽车的动力源，其充电、放电的发热会一直存在。

动力电池的性能和电池温度密切相关。

为了尽可能延长动力电池的使用寿命并获得最大功率，需在规定温度范围内使用蓄电池。

原则上在-40℃至+55℃范围内（实际电池温度）动力电池单元处于可运行状态。

因此目前新能源的动力电池单元都装有冷却装置。

动力电池冷却系统有空调循环冷却式、水冷式和风冷式。

1.空调循环冷却式在高端电动汽车中动力电池内部有与空调系统连通的制冷剂循环回路。

BMWX1xDrive25Le（F49PHEV）插电式混动车型动力电池冷却系统如下图所示。

动力电池单元直接通过冷却液进行冷却，冷却液循环回路与制冷剂循环回路通过冷却液制冷剂热交换器（即冷却单元）连接。

因此，空调系统制冷剂循环回路由两个并联支路构成。

一个用于冷却车内空间，一个用于冷却动力电池单元。

两个支路各有一个膨胀和截止组合阀，两个相互独立的冷却系统图示如下图所示。

冷却工作原理：电动冷却液泵通过冷却液循环回路输送冷却液。

只要冷却液的温度低于电池模块，仅利用冷却液的循环流动便可冷却电池模块。

冷却液温度上升，不足以使电池模块的温度保持在预期范围内。

因此必须要降低冷却液的温度，需借助冷却液制冷剂热交换器（即冷却单元）。

这是介于动力电池冷却液循环回路与空调系统制冷剂循环回路之间的接口。

如冷却单元上的膨胀和截止组合阀使用电气方式启用并打开，液态制冷剂将流入冷却单元并蒸发。

这样可吸收环境空气热量，因此也是一种流经冷却液循环回路的冷却液。

电动空调压缩机（EKK）再次压缩制冷剂并输送至电容器，制冷剂在此重新变为液体状态。

因此制冷剂可再次吸收热量。

为了确保冷却液通道排出电池模块热量，必须以均匀分布的作用力将冷却通道整个平面压到电池模块上。

通过嵌入冷却液通道的弹簧条产生该压紧力。

针对电池模块几何形状和下半部分壳体对弹簧条进行了相应调节。

热交换器的弹簧条支撑在高电压蓄电池单元的壳体下部件上，从而将冷却液通道压到电池模块上。

简述动力电池散热的方法
动力电池的散热方法有多种，以下是一些常见的方法：
1. 自然散热：将电池模组安装在散热片上，通过散热片将电池模组的热量传导到外部空气中。

这种方式简单、省时省力，但散热效果不够理想，高温环境下可能会缩短电池寿命。

2. 强制对流散热：通过散热风扇等设备将热空气强制排出，使新鲜空气进入电池模组散热，从而达到散热的目的。

这种方式的散热效果能够达到较高的水平，适用于大型电动汽车或高功率电动车。

3. 液冷散热：通过在电池模组表面覆盖一层散热片，并将冷却液流过散热片，将热量带走的方式进行散热。

这种散热方式的散热效果最好，适用于大功率电动汽车或高性能电动车。

4. 导热硅胶垫片散热：在电极端顶部和底部各加上导热硅胶垫片，让顶部、底部不易散发的热量通过导热硅胶片传导到金属外壳上散热，同时硅胶片的高电气绝缘和防刺穿性能对电池组有很好的保护作用。

以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅专业书籍或咨询专业人士。