纯电动汽车电池热管理风冷与液冷
一文带你看懂动力电池热管理系统

一文带你看懂动力电池热管理系统如果电池的工作温度超出合理温度区间,不论是过热或过冷,都可能发生热失控,电池性能都会明显甚至急剧下降。
因此,电动汽车都会装备动力电池热管理系统,监测电池的工作温度等状况,出现异常时及时报警和处理。
动力电池热管理系统主要有冷却处理、加热升温、调整充放电策略三方面内容。
一、冷却处理高电压蓄电池的工作温度必须处于特定的范围内,才能确保容量和充电循环数等指标的理想寿命得以优化。
当电池温度较高时,利用冷却液循环、自然风吹散热、热泵空调等冷却方式,对电池进行冷却降温。
1.冷却液循环根据环境温度,可通过低温冷却器或连接在制冷剂循环回路上的热交换器,将高电压蓄电池的余热排出。
低温回路2的控制主要通过驱动高电压蓄电池冷却转换阀来完成。
高电压蓄电池冷却回路的散热器可将余热直接排放到环境中。
热交换器通过热交换器中所喷入或蒸发的制冷剂,对冷却液进行冷却。
随后,冷却后的冷却液提供给低温回路。
低温冷却回路如图所示:在通过充电装置供电插座对高电压蓄电池进行充电时,低温回路转换阀(Y73/2)在中等温度下切换到直流转换器和充电装置方向,并将电子装置的余热通过低温回路的散热器排出为此,风扇可根据冷却液温度分级开启。
当高电压蓄电池温度较低时,冷却液通过被高电压蓄电池冷却系统膨胀阀阻断的热交换器进行输送。
在这种情况下,高电压蓄电池的热容量被用于冷却直流转换器和充电装置的电子系统。
电动制冷剂压缩机将低温气态制冷剂从蒸发器中抽取,对其进行压缩,同时令其升温并输送到冷凝器中。
压缩后的高温制冷剂在冷凝器中通过流经的,或通过风扇马达所吸入的车外空气进行冷却。
当达到根据制冷剂压力所确定的露点后,制冷剂便会发生冷凝,并令其形态由气态变为液态。
随后,制冷剂流入储液罐(干燥器)。
在流过储液罐时,制冷剂吸收潮气,蒸气气泡被析出,同时机械杂质会被滤除,以保护后续部件免受侵害,清洁后的制冷剂继续流向高电压蓄电池冷却膨胀阀。
在那里,处于高压下的液态制冷剂被喷入,或蒸发至高电压蓄电池冷却系统热交换器中。
新能源汽车热管理技术研究

新能源汽车热管理技术研究随着世界各国对能源和环境保护的要求越来越高,新能源汽车的市场份额不断扩大,成为汽车行业的一项重要领域。
然而,新能源汽车在使用过程中仍存在一些问题,其中最突出的就是热管理问题。
新能源汽车的电池和电控系统需要在高效率、高稳定性和安全性的同时维持一个合适的温度范围,热管理技术的研究对于新能源汽车的发展来说至关重要。
一、热管理技术的重要性新能源汽车主要由电动机、电池组、电控系统、电子控制单元(ECU)及相关传感器等组成。
这些装置在工作时会产生大量的热量,如果不能及时有效地排除这些热量,就会导致系统故障,进而影响汽车的性能和使用寿命。
因此,热管理技术对于新能源汽车的发展至关重要。
二、新能源汽车的热管理技术现状1. 散热系统散热系统是新能源汽车热管理技术中最基础的部分,它主要负责将电池组所产生的热量散出去。
目前,散热系统的主要形式分为三种:风冷式、水冷式和液冷式。
其中,最为普遍的是水冷式和液冷式散热系统,这两种系统相比于风冷式具有更高的效率。
经过多年的发展,现在的散热系统可以实现对整个电池组的温度分层控制,从而提高整体的效率和稳定性。
2. 热稳定技术热稳定技术是针对电池组温度波动所引起的电池寿命衰减和安全隐患问题开发的一套方案。
这种技术主要是通过改善电池的结构和控制电池组内的温度分布,从而延长电池的寿命和保障安全性。
目前,热稳定技术已经广泛应用于电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等领域。
3. 能量回收技术能量回收技术是一种节能减排的技术,它可以将制动过程中的能量转化为电能,然后储存在电池组中。
这种技术的应用可以大大提高汽车的能量利用效率和续航里程,同时还可以降低对环境的影响。
在热管理方面,能量回收技术可以通过减少制动产生的热量,从而降低电池组温度,保护电池寿命和安全性。
三、新能源汽车热管理技术的发展趋势1. 整车协同控制技术当前,新能源汽车热管理技术主要集中在电池组的散热和温度控制方面。
2023电动汽车动力蓄电池热管理系统 第2部分:液冷系统

电动汽车动力蓄电池热管理系统 第2部分:液冷系统1 范围本文件规定了电动汽车动力蓄电池(以下简称“电池”)液冷系统的技术要求及试验方法。
本文件适用于电动汽车动力蓄电池液冷系统及其零部件。
本文件不适用于电动汽车动力蓄电池直冷系统。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2408—2008 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法GB/T 2828.1—2012 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB 38031—2020 电动汽车用动力蓄电池安全要求 QC/T 468—2010 汽车散热器 3 术语和定义QC/T XXXX.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
液冷系统 cooling system采用冷却液(比如乙二醇的水溶液)作为换热介质对电池系统进行冷却的系统,一般由液冷板、液冷管、接头、进出口总成等零部件组成,如图1所示。
图1 液冷系统示意图液冷板 cooling plate利用换热介质对电池进行冷却或加热的结构件。
液冷管 cooling pipeline引导换热介质流向液冷板的管路。
接头 jointer连接液冷板与液冷管的部件。
液冷管进出水口总成液冷板接头流阻flow resistance冷却液流过液冷系统受到的阻力损失。
4 要求一般要求4.1.1 外观液冷系统各零部件外观应整洁、无损伤,标识应清晰。
4.1.2 尺寸、重量液冷系统各零部件的尺寸、重量应满足技术图纸要求。
流阻按照5.4进行流阻试验后,液冷系统的流阻应满足制造商的技术要求。
安全性能4.3.1 密封性按照5.5进行密封性试验后,应满足以下要求之一:a)湿检:应无肉眼可见的气泡;b)干检:泄漏量应不大于2.5 mL/min;4.3.2 阻燃按照5.6进行阻燃试验后,液冷系统的非金属件应满足水平燃烧HB级。
详细剖析动力电池冷却系统3种冷却方法

详细剖析动力电池冷却系统3种冷却方法
目前,电动汽车动力电池为锂离子电池,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。
目前,电动汽车动力电池为锂离子电池,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,以不同生热速率产生大量热量,加上时间累积以及空间影响会产生不均匀热量聚集,从而导致电池组运行环境温度复杂多变。
动力电池的冷却性能的好坏直接影响电池的效率,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产生一定热量,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。
为了使电池包发挥最佳性能和寿命,需要优化电池包的结构,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
不同的热管理系统,零部件类型的结构不同、重量不同以及系统的成本不同和控制方式不同,使得系统所达到的性能也不相同。
在进行电池包热管理系统类型设计选择时,需要考虑到电池的冷却性能需求,结合整车的性能以及空间大小,系统的稳定性和成本高低也是要考虑的因素。
图表1 不同电池冷却方案优劣势比较
不同冷却系统工作示意
1、风冷
国内外电动汽车电池组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。
新能源车空调系统与电池热管理浅谈

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二、新能源汽车热泵空调系统
7、e5整车2016年1月西安路试对比 (1)2℃环境对比测试总结: a.耗电量对比: 测试1小时,热泵采暖比水加热采暖总耗电量节省1.186Kwh,耗电减少55.4%。 b.采暖速度对比: 4min,热泵和水加热采暖,脚部出风温度均达到40℃左右;24min,热泵和水加热 采暖,车内温度均达到24℃左右,基本达到稳定状态。
综上,2℃环境,热泵和水加热采暖速度基本一致,但热泵耗电量明显降低。
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二、新能源汽车热泵空调系统 四、 2016年1月西安e5热泵与水加热器路试对比
7、e5整车2016年1月西安路试对比
(2)-10℃环境对比测试,设定24℃,AUTO
热泵总耗电量1.725Kwh 耗电量
耗电量
1h
1h
结论:-10℃时热泵采暖1h总耗电量节省=(2.735-1.725)/2.735 = 36.9%
SEER
效方面有一定的提高,可提高电动车续驶里程近10%。 (2)R410a系统虽压力比R134a高较多,通过各部件的改进及系统的耐久性 测试,可满足要求。 (3)由于R410a单位容积制冷量大,压缩机排量可降低,更低转速可满足 制冷需求,噪音小。
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二、新能源汽车热泵空调系统
1、引言
作为电动汽车的采暖系统,能源消耗大户,各大空调厂家也在不断的研究。 目前市场上主要有三种方式——PTC风加热、PTC水加热、热泵系统。 各车型空调采暖方式:
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二、新能源汽车热泵空调系统
7、e5整车2016年1月西安路试对比
(2)-10℃环境对比测试总结:
a.耗电量对比: 测试1小时,热泵采暖比水加热采暖总耗电量节省1.01Kwh,耗电减少36.9%。 b.采暖速度对比: 4min,热泵和水加热采暖,脚部出风温度均达到37℃左右;24min,热泵和水加 热采暖,车内温度均达到23℃左右,基本达到稳定状态。
新能源汽车 热管理架构 分类

新能源汽车热管理架构分类一、概述随着汽车行业的不断发展,新能源汽车已经成为了当今汽车市场的一大趋势。
相比传统燃油汽车,新能源汽车在环保、节能等方面具有明显优势。
而作为新能源汽车的核心技术之一,热管理架构在新能源汽车的开发和设计过程中显得尤为重要。
本文将通过对新能源汽车热管理架构进行分类和分析,以期为相关领域的研究和发展提供参考。
二、基于能源类型分类1. 纯电动车a. 纯电动车使用电池储能,对电池的温度控制尤为重要。
纯电动车的热管理架构主要包括电池热管理系统、电动机冷却系统和车内空调系统。
其中,电池热管理系统负责控制电池的温度,以确保电池在合适的温度范围内工作;电动机冷却系统则负责保证电机的正常工作温度;而车内空调系统则是通过控制车内气温来提高车内舒适度。
2. 混合动力车b. 混合动力车既有传统的燃油动力系统,又有电动驱动系统,因此其热管理架构要兼顾两种能源的热管理需求。
混合动力车的热管理系统包括了两种动力系统的热管理,同时还要考虑两种动力系统之间的能量流动和转换。
3. 燃料电池车c. 燃料电池车的热管理架构主要包括了燃料电池系统的热管理系统。
燃料电池系统的工作温度对其效率和寿命都有很大影响,因此热管理系统在这种车型中显得尤为重要。
三、基于热管理模块分类1. 散热模块a. 散热模块主要包括散热器、风扇和散热导管等组件。
它们负责对汽车各个部件产生的热量进行散热,以保证汽车的正常工作温度范围。
2. 加热模块b. 加热模块主要包括电加热器、燃料加热器等组件。
它们负责在需要时对汽车进行加热,以确保汽车在低温环境下的正常工作。
3. 冷却模块c. 冷却模块主要包括制冷剂循环系统、冷却水循环系统等组件。
它们负责对汽车各个部件产生的热量进行冷却,以保证汽车的正常工作温度范围。
四、基于控制策略分类1. 传统PID控制策略a. 传统PID控制策略采用比例、积分、微分三项参数来进行控制,具有结构简单、稳定性好等特点。
但是随着新能源汽车技术的不断发展,传统PID控制策略逐渐暴露出了在动态性、鲁棒性等方面的不足。
动力电池液冷热管理特点及应用

动力电池液冷热管理特点及应用在当今社会,电动汽车的发展已经成为了不可逆转的趋势。
电动汽车最核心的部件就是动力电池,而动力电池的温度管理对于电池的寿命和性能有着极其重要的影响。
液冷热管理技术作为一种有效的方式,已经被广泛应用于动力电池系统中。
本文将会就动力电池液冷热管理的特点及应用进行全面评估,并据此撰写一篇有价值的文章,以深入探讨这一重要的主题。
1. 动力电池液冷热管理的特点动力电池液冷热管理是指通过液体介质来对动力电池进行散热或加热的过程。
与传统的气体散热方式相比,液冷热管理具有以下几个明显的特点:1.1 散热效果好由于液体具有很好的导热性能,因此可以更快速地将电池内部的热量带走,从而有效降低电池的温度,提高电池的工作效率。
1.2 热量分布均匀液体在电池内部可以更加均匀地吸收和分布热量,避免了局部温度过高或过低对电池造成的不利影响。
1.3 冷却系统紧凑相比气体冷却系统,液冷热管理系统可以设计得更加紧凑,从而节省了空间,提高了动力电池系统的整体功率密度。
1.4 可以实现精确控制通过调节液体的流速和温度,可以实现对电池温度的精确控制,进而提高电池的安全性和可靠性。
2. 动力电池液冷热管理的应用在电动汽车和储能系统中,动力电池液冷热管理技术已经得到了广泛应用,并取得了显著的成效。
2.1 电动汽车在电动汽车中,以液冷方式对动力电池进行热管理已经成为了主流。
通过液冷热管理系统,可以确保电池在高温或低温环境下都能够保持较好的工作状态,延长电池的寿命,提高车辆的续航里程。
2.2 储能系统在储能系统中,液冷热管理同样具有重要意义。
通过液冷热管理技术,可以有效解决储能系统在高负荷下的散热问题,提高储能系统的安全性和稳定性,确保其长期稳定运行。
3. 个人观点和理解动力电池液冷热管理技术的应用对于提高电池的寿命和性能有着重要意义。
在未来,随着电动汽车和储能系统的进一步普及,液冷热管理技术将会得到更加广泛的应用,并不断得到改进和优化。
电动汽车的热管理系统优化研究

电动汽车的热管理系统优化研究随着环保意识的增强和对可持续能源的需求不断增长,电动汽车在全球范围内的市场份额逐年攀升。
然而,电动汽车的性能和续航里程仍然受到多种因素的制约,其中热管理系统的优化是一个关键问题。
热管理系统对于确保电动汽车的电池、电机和电子设备在适宜的温度范围内工作,从而提高性能、延长使用寿命和保障安全性具有至关重要的意义。
电动汽车的热管理系统主要包括电池热管理、电机热管理和电子设备热管理三个部分。
电池是电动汽车的核心部件之一,其性能和寿命对温度极为敏感。
在高温环境下,电池的容量会下降,内阻会增加,甚至可能引发热失控等安全问题;而在低温环境下,电池的充放电性能会显著降低,影响车辆的续航里程。
因此,电池热管理系统需要有效地控制电池的温度,使其在最佳工作温度范围内(通常为 20℃至40℃)运行。
目前,常见的电池热管理技术包括风冷、液冷和相变材料冷却等。
风冷技术结构简单、成本低,但散热效果相对较差,适用于一些功率较小、对散热要求不高的电动汽车。
液冷技术则具有较好的散热效果,可以实现更精确的温度控制,但系统复杂度和成本较高。
相变材料冷却技术利用相变材料在相变过程中吸收或释放大量热量的特性,来实现电池的温度控制,具有较高的能量密度和良好的温度均匀性,但相变材料的选择和封装等问题仍有待进一步研究。
电机在工作过程中也会产生大量的热量,如果不能及时散热,会导致电机效率降低、寿命缩短甚至损坏。
电机热管理系统通常采用风冷或液冷的方式来降低电机的温度。
风冷技术适用于功率较小的电机,通过风扇将冷空气吹过电机表面来带走热量;液冷技术则适用于功率较大的电机,通过冷却液在电机内部的循环来实现散热。
此外,为了提高电机的散热效率,还可以采用优化电机的结构设计、提高电机的绝缘性能等方法。
电子设备如车载充电器、逆变器等在工作时也会产生热量,这些热量如果不能及时散发,可能会影响电子设备的性能和可靠性。
电子设备热管理系统通常采用风冷或自然冷却的方式来散热。