新闻资讯

通过科学和创新,我们帮助各行各业的客户满足当今和未来社会发展的需求。

谁“冻”了我的电池?浅谈新能源汽车电池热管理系统

   次浏览   电池中国   2019-09-16

说到纯电动汽车最大的问题大概就是续航里程了吧。在北方开新能源电动车的朋友都知道一到冬天续航里程就会大幅降低造成不敢开空调制热只能在车厢里忍受严寒而瑟瑟发抖直接导致对新能源汽车的体验极差。想要解决这个问题我们就得依赖电池管理系统。今天小编就跟大家聊一聊这个话题。

什么是电池管理系统?

电池管理系统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。


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;

电池包PACK内的温度环境对电芯的可靠性寿命及性能都有很大的影响。因此使PACK内温度维持的一定的温度范围区间内就显示尤其重要,这主要是通过冷却与加热来实现。其冷却方式主要分为三类

1.风冷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)。该技术利用自然风或风机配合汽车自带的蒸发器为电池降温,系统结构简单便于维护。在早期的电动乘用车应用广泛如日产聆风Nissan Leaf)、起亚、Soul EV等在目前的电动巴士电动物流车中也被广泛采纳。

2.液冷液体冷却技术通过液体对流换热将电池产生的热量带走降低电池温度。液体介质的换热系数高、热容量大、冷却速度快,对降低最高温度、提升电池组温度场一致性的效果显著,同时热管理系统的体积也相对较小。液冷系统形式较为灵活:可将电池单体或模块沉浸在液体中,也可在电池模块间设置冷却通道或在电池底部采用冷却板。电池与液体直接接触时液体必须保证绝缘(如矿物油)避免短路,同时对液冷系统的气密性要求也较高。此外就是机械强度耐振动性以及寿命要求。液冷是目前许多电动乘用车的优选方案,国内外的典型产品如宝马i3、特斯拉、通用、沃蓝达、吉利、帝豪、EV。

3.直冷直冷(制冷剂直接冷却)利用制冷剂(R134a等)蒸发潜热的原理在整车或电池系统中建立空调系统。将空调系统的蒸发器安装在电池系统中制冷剂在蒸发器中蒸发,并快速高效地将电池系统的热量带走从,完成对电池系统冷却的作业。目前通过直冷的冷却方式基本在电动乘用车上,最典型的如BMW i3(i3有液冷直冷两种冷却方案)。

纯电动汽车中电池的温度直接影响了电池的安全性,因此电池的热管理系统是我们最应该关注的环节,这也将成为未来电动车优化的重点之一。

版权与免责声明 广州市绿原环保材料有限公司声明:本站内容及图片均由系统采集于网络,涉及的言论、版权与本站无关。如发现内容或图片存在版权问题,烦请提供相关信息发邮件至yeah_w@qq.com,我们将及时沟通与处理。
Top