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解析新能源汽车电池热管理系统
解析新能源汽车电池热管理系统
  • 发布时间:2020-12-25 15:43

解析新能源汽车电池热管理系统

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新能源汽车电池热管理系统分析


电池组是电动汽车上装载电池组的重要储能装置,是混合移动/电动汽车的关键部件,其功能直接影响混合移动/电动汽车的功能。现在电池普遍存在比能量和比功率低、循环寿命短、使用性能受温度等缺点。由于车辆空间有限,电池运行过程中积累的热量会造成地面温度不均匀,影响电池单体的均匀性。这样会降低电池的充放电循环功率,影响电池的功率和能量发挥。在严重情况下,还会导致热失控,影响系统的安全性和可靠性。为了使电池组发挥最佳的功能和寿命,要对电池进行热处理,将电池组的温度控制在合理的范围内。


电池热处理的重要功能包括:准确测量和监测电池温度;电池过热时有效散热;低温快速加热;保证电池温度场分布均匀;电池冷却系统与其他冷却装置的匹配。


有两种方法来冷却电池组:空气冷却和液体冷却。研究表明,风冷方式容易结束,但电池组温度梯度变化,不利于电池稳定运行。在空调系统中,冷却剂与制冷剂之间进行热量交换的液体冷却逐渐成为主流。为了科学地解决新能源汽车电池的热问题,要考虑多系统的相互影响。如图1所示,电池组冷却与汽车空调系统、电机冷却系统、发动机冷却系统等系统之间存在不同程度的耦合。因此在电池系统温度控制策略中,热处理应结合其他系统来分析影响。


治疗方法


为了解决电池热处理过程中流动系统之间的复杂耦合问题,可以使用Dymola软件的蒸发循环库、液冷库和电池库建立一维仿真模型。对整个模型系统进行仿真,分析不同系统之间的耦合,从而结束对复杂系统的控制。


Dymola软件拥有丰富的模型库,选择基础库和商业库可以方便的建立电池热处理系统。蒸发循环库几乎覆盖了市场主流的所有制冷剂。考虑元件发热和温度对元件电气功能影响的基本元件模型,包括电阻、二极管、晶闸管和电动机;传热单元模型具有热容、导热、对流、辐射、温度、热流边界条件;可用于电池液流管道建模、元件选型、系统功能讨论的液体冷却罐,包括管道、控制阀、恒温阀、泵、风机、换热器、膨胀箱等模型;考虑到电池单体的不同以及温度对电池容量和外部特性的影响,利用电池库模型可以分析电池的电、热、寿命等特性。


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