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新能源汽车动力电池热管理系统的主要构成与功能有哪些?
新能源汽车动力电池热管理系统的主要构成与功能有哪些?
  • 发布时间:2020-02-03 14:36

新能源汽车动力电池热管理系统的主要构成与功能有哪些?

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动力电池是电池汽车的能量来源,在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,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和寿命都十分重要。
 
新能源汽车电池热管理系统的的主要构成
电池管理系统的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。
 
新能源汽车电池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。
 
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一,一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。在方形电芯之间的隔热处理,已经有企业在采用气凝胶,安全性相当高,但存在一个很实现的成本问题。
 
新能源汽车电池热管理系统的主要功能
1、在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;
2、在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;
3、减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。
 
电池温度的准确测量和监控;电池组温度过高时的有效散热;低温条件下的快速加热;保证电池组温度场的均匀分布;电池散热系统与其他散热单元的匹配也是电池热管理的主要功能。
 
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。锂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。
 
随着新能源汽车开始大规模的使用,电池系统的性能会接受更多的考验,从目前情况来看,解决上述问题需要结合新材料进行电池设计系统优化。针对系统结构布置以及控制策略的优化都是可以采用的方式,高效智能的热管理系统会是未来发展的目标,对新能源汽车的安全性有重要意义。
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