【干货】动力电池热管理系统组成及设计流程
0104.解析电池热管理系统的构成与作用
解析电池热管理系统的构成与作用新能源汽车的核心——动力电池系统，一般主要由电池模组、电池管理系统、热管理系统、电气及机械系统等构成。
影响新能源汽车推广应用的重要原因一个是动力电池的安全性，另外一个就是使用成本。
因此随着新能源汽车大规模的推广，安全性需要得到进一步提高，所以热管理的重要性凸现出来。
热管理的作用简要来说就是让电池工作在一定的温度范围内维持最佳的使用状态，用以保证电池系统的性能和寿命。
热管理系统的构成电池组热管理系统主要由导热介质、测控单元以及温控设备构成。
导热介质与电池组相接触后通过介质的流动将电池系统内产生的热量散至外界环境中，导热介质主要有空气、液体与相变材料这三大类。
测控单元则是通过测量电池系统以及电池模组甚至单体不同位置上的实时温度来控制温控设备进行对应的热处理。
常见的温控设备有风扇与泵机等。
根据参考资料总结几款电动汽车产品电池组热管理系统如下表所示。
可以看到热管理的作用主要体现在防止过热和过冷保温两个方面。
热管理的作用车辆在不同的行驶状况下，电池系统由于其自身有一定的内阻, 在输出功率、电能的同时产生一定的热量，使电池温度升高，当电池温度超出其正常工作温度区间时会影响电池的寿命。
目前国内的热管理研究较多在防止过热上，更准确地说是集中在电池系统和模组级别上，在电芯层面上的隔热并没有过多关注。
据笔者了解的情况，国内很多企业在电芯层面上，无论是软包还是方形都没有进行相应的隔热处理。
比如软包电芯，基本是直接堆叠后靠金属外壳固定一起，且不论电芯之间热量的积累，光软包充放电时的臌胀效应就有可能导致电芯出现破损可能。
方形之间靠结构胶直接粘接，并且还在没有采用任何冷却处理的环境下，完全靠自然冷却不能保证热量及时扩散。
这里有必要提及在国外以及国内若干采用软包的企业得到大规模应用的泡棉材料，一方面能够吸收电池鼓胀应力起到缓冲作用，另一方面能够起到隔热作用，在电芯出现热失控的情况下抑制热扩散，延缓事故发生。
动力电池热管理系统工作原理
动力电池热管理系统的工作原理是通过冷却或者加热的方式，使电池包的温度维持在一定的温度范围，以保证电芯的性能发挥及寿命。
具体来说，热管理系统主要分为风冷式和水冷式两种。
风冷式动力电池热管理系统是将锂离子电池与散热器集成在一起的热管理系统，主要由散热器、风道和电机等组成。
当电池包内部产生热量时，通过风道将热量吹到散热器上散热。
在冷却过程中，电池包内部温度不断下降，由电池包自身产生的热量通过风道带走热量。
水冷式动力蓄电池热管理系统结构则更为复杂，主要部件包括散热器、膨胀阀、电动水泵（冷却液泵）、冷却液控制阀、加热器和冷却管路等。
当动力蓄电池组温度过高时，利用空调系统先对动力蓄电池组的冷却液进行降温，再冷却动力蓄电池组；当动力蓄电池组温度过低时，通过加热动力蓄电池组内的冷却液来让动力蓄电池组升温。
此外，为了使电池组内部和外部环境都能保持相对稳定的工作状态，需要对电池组进行散热管理。
根据热管理系统运行原理的不同，可以分为主动式和被动式两种。
主动式热管理系统通过液体或气体介质来控制电池工作时的温度，而被动式热管理系统则主要依赖自然对流、辐射和传导等方式来散热。
动力电池热管理
动力电池热管理
新一代燃料电池技术的发展极大地改变了汽车的概念，它的应用也非常广泛，从小型
和游侠到全尺寸及大型货车等，使得汽车可以将汽油消耗减少到最低。
然而，电池运行时
必须保持其内部温度，过高可导致报废。
由于发电性能与温度有关，因此建立温度控制系
统十分必要，为此，研究开发出电动力电池热管理系统是非常重要的。
电动力电池热管理系统的目的是确保电池内部温度处于最佳范围，同时维持最佳重量
和体积的机械结构。
为此，系统应用的热管理技术包括导热油加热器、冷凝器、电动机、
减速机和风扇等，使电池在不同温度下都能保持处于最佳状态。
热管理系统首先利用热交换器将电池发热的热量从电池内部转移到导热油中，冷却器
利用冷却水，将热量转移到空气。
然后，电动机带动风扇和减速机，使风扇具有足够的动
力将导热油、冷却水和空气流入到电池中，使电池温度不过高，不过低，从而保护电池的
性能和使用寿命。
另外，电动力电池热管理系统还应该采用自动控制系统，考虑到时间、空气湿度、电
池温度等外界环境因素，以准确控制各加热器和风扇的工作状态，以达到最佳工作状态。
电动力电池热管理系统是新型电动汽车和插电式混合动力汽车中不可缺少的关键设备。
它不仅是电池系统的基础组成部分，也是保护电池性能和防止故障的最佳设备。
正是由于
其中的功能，使得电动力电池热管理系统在汽车行业中占据了重要的地位。
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。
新能源热管理系统开发流程
新能源热管理系统开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!1. 需求分析确定新能源热管理系统的功能和性能要求，包括电池温度控制、电机冷却、空调系统等。
新能源热管理系统开发流程
新能源热管理系统开发流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!新能源热管理系统开发流程一、需求分析阶段。
在开始新能源热管理系统的开发之前，需要深入了解和分析各种需求。
新能源车热管理系统
2、水箱取到补冷却液的作用。
8
新能源车热管理系统
6(2)
6(3)
9
3、Chiller的作用是两路循环热交换的中心。
4、电池加热循环路径如右图所示：
电池冷却循环管路
2
5
1、电池加热系统由上表零部件组成。
名称
1
1
电池加热系统总成
序号
10（2)
7
10(1)
3
空调系统
4、相关系统及零部件功能介绍
序号
名称
功能
17
新能源汽车空调系统
空调系统的基本架构及原理
实例介绍
典型零部件功能
新能源车热管理系统
18
空调系统
1、空调系统组成
2、空调系统的基本架构及原理
3、实例介绍
4、典型零部件功能
新能源车热管理系统
19
空调系统
1、空调系统组成
制冷系统
HVAC
乘员舱（控制）
（暖风系统）
新能源车热管理系统
6
3、Chiller的作用是两路循环热交换的中心。
4、电池冷却循环路径如右图所示：
7
新能源车热管理系统
10（2)
5
10(1)
空调系统
3、实例介绍
电池加热系统总成零部件
4）电池加热
序号
名称
水泵1
6
PTC加热循环管路
2
PTC
7
水泵2
3
比例三通阀
8
水冷板
4
Chiller
9
水箱2
5
水箱1
10
6(1)
4
10（2)
1、空调系统组成
新能源汽车电池热管理系统PPT课件
探讨基于电池能量状态的控制策略，如SOC、 SOH等，用于优化电池的能量利用和延长电池寿 命。
关键部件设计与选型
传感器设计与选型
阐述适用于电池热管理系统的温 度传感器、电流传感器、电压传 感器等的设计与选型原则。
控制器设计与选型
探讨电池热管理系统控制器的设 计原则，包括控制算法、硬件电 路、软件编程等，以及控制器的 选型建议。
电池热管理系统重要性
电池性能与热环境关系 热管理系统对电池寿命和安全性的影响 提高新能源汽车整体性能的意义
课件目的与结构
课件目的
介绍新能源汽车电池热管理系统 的原理、设计及应用
课件结构
概述、热管理系统原理、设计方 法与实例、应用与展望
02
电池热管理系统基本原理
Chapter
电池工作原理及热特性
引入先进制造技术
采用先进的制造技术，如3D打印、精密铸造等，优化电池热管理 系统的结构设计和生产工艺，降低成本并提高生产效率。
加强产学研合作
通过产学研合作，整合各方资源，共同推看
新能源汽车电池热管理系统PPT课 件
目录
• 引言 • 电池热管理系统基本原理 • 电池热管理系统关键技术 • 电池热管理系统性能评价 • 新能源汽车电池热管理系统应用案例 • 电池热管理系统未来发展趋势与挑战
01
引言
Chapter
新能源汽车现状及发展趋势
新能源汽车市场规模及增长趋势 新能源汽车种类及技术特点 政策支持与市场驱动因素
衡量热管理系统在运行过程中的 能量消耗，通过功率计等设备测 量。
实验设计与实施
实验对象
选择具有代表性的新能源汽车电池组进行实验。
实验条件
设定不同的环境温度、充放电倍率等实验条件。
008 动力电池热管理系统
从宏观上讲，动力电池热管理是对电池系统内部热环 境进行制约、调节和利用。其目的是为了使动力电池工作 在一个最佳的热环境，充分发挥电池的性能。同时，提供 一个能量平衡的环境，实现整车能量的综合利用。
具体而言，热管理就是在电池系统中温度过高时，对 系统进行降温；在温度过低时，对系统进行升温；在特殊 情况下，譬如停车等待过程中，要对系统进行保温。根据 热管理的不同应用场合和功能，分为冷却系统、加热系统 和保温系统。
由于高温可以加速电解液、电极和隔板的老化速率， 当电池组中温差较大时，高温部分的老化速率会明显快 于低温部分,随着时间的积累不同电池之间的物性差异将 越加明显，从而破坏了电池组的一致性，最终使整组电 池提前失效。为了避免上述情况发生就必须对动力电池 进行热管理。对动力电池的热管理主要是通过电池热管 理系统(Battery Thermal Management System， BTMS)来实 现的。
图8-7(a)和图8-7(b)为Ni/MH电池在不同温度下的 常规循环性能和工况循环性能。可以看出无论是常规寿命 实验还是工况寿命实验都以高温55℃温度条件下的容量衰 减最快。200次循环其放电容量就低于初始容量的60%。低 温0℃条件下的常规循环寿命实验中，放电容量的变化曲 线与常温条件下的相接近。
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。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。
我们以锂离子电池热相关问题为例从三个方面进行讲 述。
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℃）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。
新能源汽车电池热管理系统设计
新能源汽车电池热管理系统设计近年来，随着对环境保护和能源可持续性的关注度越来越高，新能源汽车（NEV）的发展势头日益迅猛。
作为NEV的重要组成部分，电池系统的稳定性和寿命对整个车辆的性能和可靠性至关重要。
其中，电池热管理系统的设计是确保电池组温度在稳定控制范围内的关键因素。
首先，新能源汽车电池热管理系统需要能够控制电池组的温度在较低的范围内。
高温会降低电池组的寿命，甚至引发严重安全问题。
因此，合理的散热设计和有效地控制散热系统的运行是至关重要的。
该系统可以通过利用电池外壳表面的散热片和管道，将电池组的热量带走，从而实现散热效果。
此外，使用可调节风扇和温度传感器等设备可以监测温度变化并相应地调整散热系统的运行速度，确保电池组一直处于一个最佳的工作温度。
其次，电池热管理系统需要能够应对极端温度环境的变化。
特别是在极寒或高温的地区使用电池系统时，必须确保电池组能够在恶劣条件下正常工作。
为此，可以通过设计恒定温度控制器和预热系统，保证电池组在极端温度条件下的启动和工作稳定性。
例如，在低温环境中，可通过预热电池组，提前将电池组的温度调整到一个适宜的工作范围，从而保证电池组的正常启动和性能。
此外，为了保证电池组的安全性，电池热管理系统还需要具备过热保护功能。
当电池组温度过高时，系统应该能够及时发出警报并采取相应的措施，如断开电池与外部电源的连接，以避免进一步升温和发生事故。
同时，可以安装温度保护开关和熔断器等装置，确保电池组在过热时不会对整个车辆系统造成损害。
最后，新能源汽车电池热管理系统的设计应该具备高效节能的特点。
减少热能的散失和浪费，利用热能回收技术将电池组产生的热量重新利用，提高能源利用率。
例如，可以利用热水回收系统将电池组产生的热能转化为热水，供车辆其他部件使用，如暖风系统。
总之，新能源汽车电池热管理系统设计是确保电池组的稳定性和寿命的关键。
通过合理的散热设计、高效的温度控制、极端环境下的应对以及安全保护与节能回收等功能，可以提高电池系统的可靠性和性能，进一步推动新能源汽车的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
【干货】动力电池热管理系统组成及设计流程
动力电池是电动汽车的能量来源，在充放电过程中电池本身会伴随产生一定热量，从而导致温度上升，而温度升高会影响电池的很多工作特性参数，如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命。
电池热效应问题也会影响到整车的性能和循环寿命，因此，做好热管理
对电池的性能、寿命至整车行驶里程都十分重要。
接下来，就从电池热管理系统及设计流程、零部件类型及选型、热管理
系统性能及验证等几个方面来和大家聊一聊：
01
动力电池热管理必要性
1、电池热量的产生
由于电池阻抗的存在，在电池充放电过程中，电流通过电池导致电池内
部产生热量。
另外，由于电池内部的电化学反应也会造成一定的生热量。
2、温度升高对电池寿命的影响
温度的升高对电池的日历寿命和循环寿命都有影响。
专注下一代成长，为了孩子。