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解析电池包热管理系统的温控技术

导读: 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,这里我们对风冷、液冷、直冷三种冷却方式进行简单介绍。

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,这里我们对风冷、液冷、直冷三种冷却方式进行简单介绍。

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。

风冷的基本原理图如下:

风冷、液冷还是直冷?解析电池包热管理系统的温控技术

风冷原理示意图

风冷、液冷还是直冷?解析电池包热管理系统的温控技术

起亚Soul EV风冷路径

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(Volt)、华晨宝马之诺、吉利帝豪EV。

液冷的基本原理图如下:

风冷、液冷还是直冷?解析电池包热管理系统的温控技术

液冷基本原理图

VOLT的冷却液为乙二醇溶液,每个软包电芯大面冷却,并行流道、紧凑性性、成本较低。

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