详解新能源汽车电池热管理系统设计

电池组作为电动车上装载电池包的主要储能装置，是混动/电动车的关键部件，其性能笔直影响混动/电动车的性能。目前电池普遍存在比能量和比功率低、循环寿命短、使用性能受温度影响大等缺点。由于车辆空间有限，电池工作中萌生的热量累积，会造成各处温度不平均从而影响电池单体的一致性。从而降低电池充放电循环效率，影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控，影响系统安全性与可靠性。为了使电池包发挥最佳的性能和寿命，需要对电池进行热管理，将电池组温度控制在合理的范围内。

电池热管理的主要功能包括：电池温度的准确测量和监控；电池包温度过高时的有效散热；低温条件下的快速加热；保证电池包温度场的平均分布；电池散热系统与其他散热单元的匹配。

图1电池热管理关系图

电池组的冷却有风冷和液冷两种方式。研究声明风冷方式易实现，但电池组温度梯度变化较大，不利于电池稳定工作。通过冷却液与空调系统的制冷剂进行换热的液冷方式逐渐成为主流。对新能源汽车电池热问题的科学管理，需要考虑多个系统的相互影响。各系统之间的影响关系如图1所示，电池组冷却与汽车空调系统、电机冷却系统、发动机冷却系统等多个系统存在不同程度的耦合。这样在做电池系统温度控制策略、热管理时就要同时分解与其他系统的影响关系。

处理方案

为知道决电池热管理中，流体系统之间复杂的耦合关系，可以采用Dymola软件的蒸发循环库、液冷库、电池库等搭建一维仿真模型。去模拟整个模型系统，分解不同系统之间的耦合关系，从而实现对复杂系统的优化控制。

蒸发循环模型

基础电气元件模型

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