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热管理系统是怎样保障电动车电池正常运行的?
热管理系统是怎样保障电动车电池正常运行的?
  • 发布时间:2020-06-12 15:02

热管理系统是怎样保障电动车电池正常运行的?

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新能源轿车最为让人重视的问题便是自燃了。2020年5月起,新能源轿车国家监管途径共发现79起安全事故。其间58%的车辆起火源于电池问题,19%的车辆起火源于磕碰问题。为何新能源轿车自燃大多数是因为电池呢?其实电池安全不是某个技术点的问题,而是整个系统问题。电池热处理系统的根柢作用是让电池作业在必定的适合温度规模内,维持最佳的运用状况和功率,用来确保电池系统的功能和寿数,而不是在电芯热失控后再阻遏。
 
 
在电动车的电池包中有着非常多的独立电芯,而处理这一群电芯不让他们发生热失控而自燃是由热处理系统担任的。现在的纯电动车所搭载的三元锂电池系统能量密度高达180Wh/kg。因而必需要更可靠的热处理系统才干减少热失控的风险。避免电池自燃,热处理系统的首要职责是处理电池温度在电池的最佳作业规模。
 
电池电芯在作业时会发热,这时电池热处理系统就要给电池降温。现在给电池降温分为两种方法。第一种是风冷,特点是技术简略、成本低便于维护。可是电池内部的各个部位温度有的高有的低,风冷的缺点是很难到达散热均衡。因而风冷一般用在热稳定性较好的磷酸铁锂电池上。面临现在能量密度越来越高的三元锂电池,风冷就显得有些无能为力了,于是就呈现了第二种方法液冷。液冷通过电池管道内的液体来操控电池的温度,降温作用较好,使整个电池的温度到达均衡。缺点是技术难度要大于风冷,成本高,以及体积大,会添加车身重量。
 
除了电池的热失控问题以外,因为电池不受热,也不耐寒,避免在冬天因冰冷气候,电池活性下降构成续航路程下降也是热处理系统的职责。比较夏天,极寒气候下更是对电池是一种杀伤力。现在的一些手机,在冰冷气候也会被冻的关机。这关于电动轿车来说,更是一个巨大的应战。
 
一套完好的电池热处理系统还需求在冬天这一关键时刻,为电池预热,并协同空调热处理系统,让电池发挥出最大的续航能力。关于传统轿车来说,发起机做功自身会发生许多热量,因而冬天空调暖风就没有丢失能量。但关于电动轿车来说,少了发起机这一热源,动力电池除了要给驱动轿车供应能量,还要再分出一部分精力在暖风耗电上,损耗极大。现阶段,电动轿车的暖风空调大都会额外装置一个电加热器。它的作业原理和我们运用的电热水器类似,能使管道里的冷却液灵敏升温,给电池包供暖,其结构简略、成本低价,但它的电能消耗巨大,对电池来说是很大担负。
 
那么有没有一个更好的方法前进加热功率呢?答案是有的,热泵空调就能有用缓释电动车采暖带来的续航问题。比较电加热器功率低下的电能转化热量来说,热泵系统是运用电能转移热量。这种方法能获得比直接用电来加热更多的热量。相同的环境下,热泵采暖的制热功率是PTC的1.8-2.4倍,,制热功率更加高效,且节能作用显著,能将取暖构成的丢失路程减少至一半。可是,热泵系统仍处于发展阶段初期,技术上还存在低温发起难的问题。因而在低于-10℃极寒情况下,就要用热泵和PTC共同来供应热量。
 
最近有个经典案例,特斯拉不久前宣告了一项关于热泵系统的新专利,估计将首要应用于Modle Y。该技术在规划中取消了传统PTC,而是将一个起辅佐作用的低压PTC集成在热泵空调里,再结合电池系统、功率电子驱动系统和整车的系统回路整合在一起,建立了一套模块化系统。特斯拉的这一做法改变了软件和硬件的联系,也改变了车企内部不同系统规划的协同概念,而这种新的组织方法短期内传统车企很难跟上。
 
未来新能源轿车热处理的发展趋势:一是智能化热处理,热处理系统未来必定会结合智能座舱,为用户带来更舒适的领会,如自动调度最适合的座舱环境温度。二是支持快充和超充,充电难和充电慢是现在影响电动轿车用户领会的两大痛点,缩短充电时刻,比如以特斯拉V3超充桩,需求灵敏带走热量,这也需求电池热处理系统来帮忙完成。
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