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隨著新能源汽車市場的增長,動力電池的熱管理問題成為整個行業(yè)的焦點。電池的工作溫度對其性能和壽命有著重要影響,因此適當控制動力電池工作的溫度十分關鍵。那么如何保持動力電池的均溫性呢?閱讀下文小編帶您了解~
電池熱管理不只是局限在給動力電池降溫,其為了保障電動汽車在“動”和“靜”狀態(tài)下的溫度平衡,主要包括給電池提供加熱得以快速啟動,給高溫狀態(tài)下的汽車電池散熱,保障電池組的溫度能夠分布均勻,這便才能稱作是完整的一套電池熱管理系統(tǒng),不過在以上這三種熱狀態(tài)管理中,較能影響電池壽命與性能的,還是電池組均溫的平衡能力。
通常情況下,單體電芯上溫點采集布置是不確定的。單體電芯的模組與包體,也會因為結構設計、布置差異而產生不同,因此溫度采集點的布點較為關鍵,盡可能多的布溫度采集點是非常耗成本的,并且影響電池系統(tǒng)的能量密度與功率。雖會使車企在成本上產生壓力,但是要得到準確的溫度,溫點的采集自然是很重要的。
除采集溫度之外,還需對于不同狀態(tài)下的溫度進行監(jiān)測,通常采用的實時監(jiān)測方式是:電芯上布置溫度傳感器,連接導線到BMU里面的測溫電路中。為保障動力電池各單體間的均溫性,需在汽車的不同狀態(tài)下進行加熱、冷卻來保持電池的正常溫度,當前行業(yè)認可的電池熱管理技術,既可給電池加熱又可讓電池冷卻。
液冷技術是目前大多數(shù)電動汽車選擇的溫控方案,主要是通過液體來傳輸熱量,液體介質的熱容量大、冷卻速度快,因此支持較快地降低高溫和均衡電池組溫度。液冷系統(tǒng)比較靈活,可將動力電池單體或模塊沉浸在液體中,也可以在電池模塊間設置冷卻通道,或在電池底部采用冷卻板。當前,寶馬i3、特斯拉、通用Volt、吉利帝豪EV等電動汽車都是應用的液冷技術。
在液冷技術方面,特斯拉應用的是蛇形冷板排列方式,還公布了“液冷充電連接器”,這款液冷連接器與充電站使用的充電連接設備相似,支持連接更大功率的直流快速充電器,并且可幫助充電設備快速散熱。
Volt的冷卻通道安在兩個軟包電芯之間,與特斯拉的不同之處是相較于蛇形冷板,液冷系統(tǒng)的壓力損失更小。在液冷技術中,電芯熱量通過導熱硅膠片傳遞至液冷管,然后由液冷管熱脹冷縮自由流動運輸熱量。而在啟動前,電池預熱加熱片的熱量也是通過導熱硅膠片將熱量傳遞給電池組,可以更好地對電池溫度進行調控。
此外,制冷劑直接冷卻也是部分車企的選擇方式。指在整車或電池系統(tǒng)中建立一個空調系統(tǒng),將空調系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中,制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)從而快速將電池系統(tǒng)的熱量帶走。
加熱模式,目前主流是PTC水加熱方案,通過對適用直流電驅動的陶瓷加熱器,為流通的冷卻液加熱,經(jīng)過電子水泵送至動力總成進行加熱工作。
除了借助外力調控電池溫度來保持電池的均溫性,電池模組中各單體電芯的一致性也會影響電池的均溫性,同一極片也會因為涂布厚度工藝存在溫差,所以在進行溫度調控之前,保持電池系統(tǒng)一致性也是非常重要的。