新能源汽车电池热管理系统-课件P讲义PT(演示稿)
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三花控股版权所有电动汽车热泵和电池热管理系统部件解决方案三花汽车零部件有限公司张荣荣博士2017年6月30日三花控股版权所有主要内容•电动汽车的热管理的要求•电动汽车热泵系统的特点•三花在电动汽车热泵系统领域的部件解决方案•三花在电动汽车电池热管理部件解决方案三花控股版权所有电动汽车的热管理的要求通过最少的能源消耗实现车内发热设备的正常运行和车内人员的舒适电池冷却电子设备冷却车厢温度和湿度调节驱动电机冷却发动机冷却传动系统冷却进排气系统冷却与热回收热管理系统的目的:热泵是实现电动汽车热管理优化的最佳手段如果管理这个复杂的热系统?三花控股版权所有电动汽车热泵系统的特点复杂多样电动汽车热泵系统家用热泵空调:•制冷、制热、除霜•工况简单车用热泵空调:•制冷、制热、除雾、除霜、除冰•设备热管理(余热回收)•工况复杂传统车用空调:•结构型式基本固定•零部件型式统一新型车用热泵:•结构型式不统一,无固定模式三花控股版权所有电动汽车热泵系统的特点家用空调热泵汽车空调热泵传统家用空调热泵内外换热器功能切换的模式不能满足汽车复杂的热管理的要求!三花控股版权所有电动汽车热泵系统的特点实现基本热泵功能的Nissan Leaf热泵系统简图典型车用热泵系统结构•蒸发器+室内冷凝器,室外换热器(冷凝器、蒸发器)车用热泵基本部件要求•三通(多通)冷媒切换阀和截止阀•宽温度工作范围和带截止功能的膨胀阀•可逆流动的室外换热器•气液分离器三花控股版权所有三花电动汽车空调热泵系统部件解决方案为客户定制化开发的热泵系统部件InteriorCondenserEvaporator 热泵室外换热器单向阀多通路阀电磁截止阀气液分离器电子膨胀阀球阀三花控股版权所有三花在电动汽车热泵系统领域的部件解决方案车用电子膨胀阀•精确的流量控制功能•具备总线通讯能力•具有故障反馈功能•极低的功率消耗•具备关闭功能•高耐久性三花电子膨胀阀于2014年开始批量生产。
新能源整车热管理(三):电池系统热管理动力电池作为新能源汽车的主要动力源,其对新能源汽车的重要性不言而喻。
在实际的车辆使用过程中,电池会的面临的使用工况复杂多变。
为了提高续航里程,车辆需要在一定的空间内布置尽可能多的电芯,因此车辆上电池包的空间非常有限。
电池在车辆运行过程中产生大量的热量且随着时间的累积在相对狭小的空间内内积聚。
由于电池包内电芯的密集堆放,也在一定程度上造成中间区域散热相对更困难,加剧了电芯间的温度不一致,其结果会降低电池的充放电效率,影响电池的功率;严重时还会导致热失控,影响系统的安全性和寿命。
动力电池的温度对其性能、寿命、安全性影响很大。
在低温下,锂离子电池会出现内阻增大、容量变小的现象,极端情况更会导致电解液冻结、电池无法放电等情况,电池系统低温性能受到很大影响,造成电动汽车动力输出性能衰减和续驶里程减少。
在低温工况下对新能源车辆进行充电时,一般BMS先将电池加热到适宜的温度再进行充电的操作。
如果处理不当,会导致瞬间的电压过充,造成内部短路,进一步有可能会发生冒烟、起火甚至爆炸的情况。
电动汽车电池系统低温充电安全问题在很大程度上制约了电动汽车在寒冷地区的推广。
电池热管理是BMS中的重要功能之一,主要是为了让电池组能够始终保持在一个合适的温度范围内进行工作,从而来维持电池组最佳的工作状态。
电池的热管理主要包括冷却、加热以及温度均衡等功能。
冷却和加热功能,主要是针对外部环境温度对电池可能造成的影响来进行相应的调整。
温度均衡则是用来减小电池组内部的温度差异,防止某一部分电池过热造成的快速衰减。
如表1所示,通常我们期望电池在20~35℃的温度范围内工作,这样能实现车辆最佳的功率输出和输入、最大的可用能量,以及最长的循环寿命。
表1 动力电池温度特性一般来说,动力电池的冷却模式主要分为风冷、液冷和直冷三大类。
风冷模式是利用自然风或者乘客舱内的制冷风流经电池的表面达到换热冷却的效果。
液冷一般使用独立的冷却液管路用来加热或冷却动力电池,目前此种方式是冷却的主流,如特斯拉和volt均采用此种冷却方式。