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什么是热管理系统,它的构成是什么,对提高电池包整体性能具有着重要意义!
什么是热管理系统,它的构成是什么,对提高电池包整体性能具有着重要意义!
  • 发布时间:2020-02-04 15:25

什么是热管理系统,它的构成是什么,对提高电池包整体性能具有着重要意义!

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随着新能源汽车技术的发展,安全性日益得到重视,动力锂电池在过充电、针刺、碰撞情况下易引起连锁放热反应造成热失控、冒烟、失火甚至爆炸等。同时动力电池的性能,包括能量密度、使用寿命受温度变化影响,所以热管理系统的重要性进一步体现出来。
 
温度是制约电动汽车性能提升的关键因素,高温对动力电池有双重影响。一方面醉着温度上升,电解液活性提高,离子扩散速度加快,电池内阻减小,改善电池性能;另一方面,较高的温度会导致电极降解以及电解液分解等有害反应的发生,影响电池的使用寿命,甚至对电池内部结构造成永久性损坏
 
电池包作为电动汽车上装载有电池组的主要储能装置,是电动汽车的关键部件,直接影响电动汽车的性能。作为一个汽车零部件,电动汽车电池管理系统还必须满足汽车厂的规范和要求:紧凑、重量轻、低成本、易安装,并且要适合不同车型、不同安装位置的特殊需求、可靠且易于使用。
 
电池热管理系统的目标是为电池模块提供一个合理且均匀的工作环境温度,电池热管理系统还要考虑余热利用,适应较宽的环境条件、在电池损坏产生有害气体的时候能提供通风。
 
热管理系统的构成
电池热管理系统是从使角度出发,用来确保电池系统工作在适宜温度范围内的一套管理系统,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。
 
电池热管理系统的主要功能:(1)电池温度的准确测量和监控;(2)电池组温度过高时的有效散热和通风;(3)低温条件下的快速加热,使电池组能够正常工作;(4)有害气体产生时的有效通风;(5)保证电池组温度场的均匀分布。
 
根据电池的几何形状和数目,结合车上可装载电池的有效空间,基于有利于散热的原则初步确定电池的摆放。一般纯电动汽车由于电池数量需求较大,电池包发热量也较大,但由于空间有限,一般选择车辆底板放置,而此处受环境温度的影响较大,就需要更有效地热管理。
 
热管理系统可以提高电池包的性能和寿命周期,对于电动汽车的成本降低很有意义。一般由于项目时间或预算等因素可能需要跳过一个或多个步骤,或多执行一个或多个步骤。但是按照合理有序的步骤设计,能够更加有效地设计出合理的热管理系统,减少设计周期,避免不必要的重复工作。
 
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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