技術(shù)頻道

娓娓工業(yè)
您現(xiàn)在的位置: 中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) > 技術(shù)頻道 > 應(yīng)用方案 > 一起了解電池包冷卻與加熱的主要方案

一起了解電池包冷卻與加熱的主要方案

時(shí)間:2021-03-29 15:56:54來(lái)源:中國(guó)電子網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?對(duì)BMS來(lái)講,其實(shí)屬于周邊領(lǐng)域內(nèi)容;目前BMS硬件與熱管理相關(guān)的好像只是控制水泵與采集水管溫度,更多設(shè)計(jì)內(nèi)容都在軟件以及模組結(jié)構(gòu)、熱仿真部門(mén)。

  這次主要目標(biāo)是了解電動(dòng)汽車(chē)上電池包的加熱與冷卻的代表方案。冷卻方案:

  風(fēng)冷

  風(fēng)冷又分為自然冷卻與強(qiáng)制風(fēng)冷。自然冷卻就是將電池的熱量傳遞到周?chē)目諝庵?,不施加額外的對(duì)流手段,某種程度上來(lái)講就是“聽(tīng)天由命”;基本上早期的電動(dòng)汽車(chē)都是這種方案,像初代的秦、唐等電池包(下圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò));當(dāng)然布局上還是要考慮怎么把內(nèi)部電芯的熱給導(dǎo)出來(lái)。

  強(qiáng)制風(fēng)冷就是加了風(fēng)扇,制造一個(gè)對(duì)流的工況,空氣會(huì)以一定的流速流經(jīng)電池表面,將熱量帶走到外部環(huán)境中;這里面會(huì)涉及到風(fēng)道、流場(chǎng)的設(shè)計(jì)、風(fēng)扇的選型等問(wèn)題;此種方案也多見(jiàn)于早期的電動(dòng)汽車(chē)或者儲(chǔ)能模組中;例如雷諾的ZOE電池模組,密封蓋上面中間的孔為進(jìn)風(fēng)口,另外兩個(gè)為出風(fēng)口(下圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))。

  液冷

  液冷又可分為直接接觸式與間接接觸式。直接接觸式液冷就是將電芯完全浸入到冷卻液中(例如硅油),這種方案聽(tīng)說(shuō)微宏動(dòng)力有過(guò),但我沒(méi)找到具體案例,應(yīng)用較少。間接接觸式是目前電池包主流的冷卻方案,指在電池與冷卻液之間隔了一個(gè)金屬板,通過(guò)這個(gè)金屬板來(lái)完成熱量交換。

  往往電池包的液冷系統(tǒng)與整車(chē)的冷卻系統(tǒng)(空調(diào)冷卻)是交互的,如下圖所示:動(dòng)力電池通過(guò)金屬板把熱量傳遞給冷卻液(水+乙二醇),冷卻液又將熱量通過(guò)熱交換器傳遞給整車(chē)的冷卻系統(tǒng),完成了熱量的傳遞;這個(gè)過(guò)程存在兩次熱交換。(圖片來(lái)自于汽車(chē)學(xué)堂)

  冷媒直冷

  冷媒直冷解釋為制冷劑氣液相變冷卻,它是利用制冷劑由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)吸熱的原理;其實(shí)這個(gè)就是空調(diào)制冷的原理,如下圖:

  下圖為一個(gè)典型的電池包直冷方案(圖片自于汽車(chē)學(xué)堂),它與整車(chē)的冷卻系統(tǒng)蒸發(fā)器是并聯(lián)的,在電池包中會(huì)布置直冷板,其實(shí)就是一個(gè)蒸發(fā)器,內(nèi)部冷媒會(huì)存在液態(tài)到氣態(tài)的轉(zhuǎn)變;然后與整車(chē)空調(diào)共用壓縮機(jī)、冷凝器部分。

  通常冷媒直冷方案都是拿BMW I3來(lái)舉例:它在電池模組的底部布置了冷板(蒸發(fā)器),用來(lái)進(jìn)行模組與冷媒的熱交換,冷媒使用了R134a;整體與液冷方案布置差不多。

  除此之外,還有相變材料冷卻方案,應(yīng)用很少。加熱方案:

  加熱膜

  加熱膜一般是由電阻絲、絕緣包覆層以及引線組成(下圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò));電阻絲一般為鎳鉻合金或鐵鉻合金;絕緣包覆層一般為聚酰亞胺(PI膜)、硅膠與環(huán)氧樹(shù)脂。

  加熱膜原理為電阻通電后發(fā)熱,在電池包中可以將其貼在模組的外殼上;許多個(gè)加熱膜串聯(lián)或并聯(lián)后由電池包供電,并通過(guò)BMS控制繼電器電源開(kāi)關(guān)。

  PTC

  這里是指將PTC直接接觸電芯或模組來(lái)加熱,類(lèi)似于加熱膜方案;PTC指正溫度系數(shù)電阻,特點(diǎn)是其溫度升高后電阻也隨之增大,這樣反過(guò)來(lái)會(huì)限制其發(fā)熱功率,最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)態(tài)溫度,安全性比較好;同樣地,也需要高壓電池來(lái)供電;在結(jié)構(gòu)上面,同時(shí)要做好絕緣與導(dǎo)熱;PTC方案比加熱膜要更厚。

  液熱

  液熱就是在液冷方案硬件的基礎(chǔ)上,加熱冷卻液來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步加熱電芯;具體如下圖所示(圖片自于汽車(chē)學(xué)堂),在電池包液冷系統(tǒng)中又并聯(lián)了一路加熱器;在加熱時(shí),通過(guò)三通閥控制冷卻液流經(jīng)加熱器來(lái)升高溫度,然后通過(guò)水泵將其循環(huán)流經(jīng)電芯底部的金屬板,進(jìn)而加熱電芯;其中,加熱器一般為PTC形式,發(fā)熱原理與前面的PTC相同。

  除此之外,加熱方案還有熱風(fēng)PTC、熱管、熱泵等,其應(yīng)用相對(duì)較少。

標(biāo)簽: 新能源電池

點(diǎn)贊

分享到:

上一篇:如何優(yōu)化48V輕混電動(dòng)車(chē)(MHEV)...

下一篇:步進(jìn)電機(jī)的主要特點(diǎn)

中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

網(wǎng)站簡(jiǎn)介|會(huì)員服務(wù)|聯(lián)系方式|幫助信息|版權(quán)信息|網(wǎng)站地圖|友情鏈接|法律支持|意見(jiàn)反饋|sitemap

傳動(dòng)網(wǎng)-工業(yè)自動(dòng)化與智能制造的全媒體“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)

網(wǎng)站客服服務(wù)咨詢(xún)采購(gòu)咨詢(xún)媒體合作

Chuandong.com Copyright ?2005 - 2024 ,All Rights Reserved 深圳市奧美大唐廣告有限公司 版權(quán)所有
粵ICP備 14004826號(hào) | 營(yíng)業(yè)執(zhí)照證書(shū) | 不良信息舉報(bào)中心 | 粵公網(wǎng)安備 44030402000946號(hào)