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动力电池温度对性能有何影响?电池主要的冷却方案是什么?

2021-04-24 ryder

导读:动力电池的冷却性能的好坏笔直影响电池的效率,同时也会影响到电池寿命和使用安全。由于充放电过程中电池本身会萌生一定热量,从而导致温度上升,而温度升高会影响电池的很多特性参数,如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命。目前,电动车动力电池为锂电池,锂离子动力电池的性能对温度变化较敏感,车辆上的装载空间有限,车辆所需电池数目较大,电池均为紧密排列连接。当车辆在高速、低速、加速、减速等交替变换的不同行驶状况下运行时,电池会以不同倍率放电,以不同生热速率萌生大量热量,加上时间累积以及空间影响会萌生不平均热量集中,从而导致电池包运行环境温度复杂多变。

为了使电池组发挥最佳性能和寿命,需要优化电池组的结构,对它进行热管理,增加散热设施,控制电池运行的温度环境。


主要冷却方案


1、风冷


国内外电动车电池包的冷却方式上主要有以下几种:空气冷却、液体冷却、热管冷却。目前空气冷却方式依然是主要采用的办法,空气冷却比较容易实现,但冷却效果不佳。


图表2典型风冷系统工作示意图


2、液冷


液体冷却有较好的冷却效果,而且可以使电池包的温度分布平均,但是液体冷却对电池组的密封性有很高的要求,如果采用水这类导电液体,需用水套将液体和电池单体隔开,这样不仅增加了系统的复杂性而且降低了冷却效果。


3、热管技术


热管技术可以满足电池包的高温散热与低温预热双工况要求,应和快,温度平均性好,作为电池包新的冷却办法被提出后,有了一定的发展,且作为产业研究的重点方向,但是受到布置和体积的限制,目前还没有实车使用。


电池组冷却系统主要组件


不同的冷却系统有相对应的冷却组件:风冷系统主要部件为风机,液冷系统主要部件为冷却板。


风冷系统组件:冷却风道、风机、电阻丝


风机的选型笔直影响电池组空冷系统的冷却效果。风机的选型要求如下:依据电池的热生成速率确定空气流量;满足每个模块的温升要求;基于系统所需空气流量以及系统的压降曲线选择满足要求的风机。

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