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纯电动轿车动力电池办理体系五部曲第四篇 动力电池热办理规划研讨讨论

时间: 2023-04-09   作者: 华体会体育比分

  纯电动轿车的首要能量来历为动力电池体系,其功能直接影响整车的经济性、动力性和可靠性。电动轿车与传统燃油轿车最大的区别是用动力电池作为动力驱动,而作为联接电池组、整车体系和电机的重要枢纽,电池办理体系(BMS)的重要性显而易见。完善的 BMS可以有用进步电池的使用率,避免电池呈现过充电和过放电,而且延伸电池的使用寿命,监控电池组及各电池单芯的运转状况,有用防备电池组自燃,完成突发事件预警,为确保安全赢得时刻。

  笔者在收拾电池办理体系开发过程中的关键技能,为动力电池办理体系规划,测验出产供给理论基础。方案分为5个华章来收拾电池办理体系的开发中关键技能,今日首先聊一下第四华章 动力电池热办理规划研讨讨论。

  依据前几章节可以发现电池的温度关于电池的状况参数估计,电池均衡战略均有重要影响。电池办理体系中合理规划电池温控体系,关于电池的作业具有重要效果。因而咱们需要从电池生热机理,传热机制进行剖析,然后使用单体模型构建电池包进行仿真规划,选取适宜的相变资料作为电池作业中的储热资料,精确规划电池包散热结构。

  锂离子电池发生的热量一般分为四部分:反应热、焦耳热、极化热、副反应热。相关研讨外表当对电池温度低于70℃时,电池热量首要由焦耳热和极化热组成,当电池温度升高超越70℃时,反应热大幅度添加,占电池热量首要部分。

  锂电池正负极资料和隔阂的多孔结构,电解液趋于停止状况,热对流近乎忽略不计。电池外壳存在包裹资料而且不透明,内部与外界热辐射十分小,电池传导方法首要是以热传导为主。因为电池内部的热传导特性跟本身要素有关,因而咱们无法改动电池内部的热传导;可是咱们可以经过改动电池外表与外界进行热对流的换热介质和换热条件,所以咱们需要从电池与外界换热方面考虑,规划愈加高效的电池热办理体系。

  树立单体锂离子电池热模型,关于仿真电池充放电过程中实时发热状况具有重要效果。行业界一般依据电池等效比热容,导热系数,密度和生热速率进行核算电池热物性参数。经过仿真软件(Anasys Fluent软件)树立锂离子电池热模型,模仿生热温度场。实验外表,电池温升曲线与电池放电倍率成正比,电池热模型可以精确仿真电池外表温度场改变。

  依据传热介质不同,电池散热方法首要分为空冷,液冷及相变资料冷却等三种方法。空气冷却,结构简略,没有漏液的危险,本钱较低。可是缺陷在于与电池壁面换热系数较低,加热速度慢。液冷长处换热系数高,冷却速度快,体积小,可是分量大,有漏液危险,结构相对杂乱。选用相变资料作为散热介质的电池热办理体系因为相变资料在相变时温度坚持安稳的温度特性,可以将电池组的最大温差操控在较小的范围内。而且相变潜热相对很高,少数的资料就可以存储许多的热,可显着下降分量,有利于车辆的轻量化。还有一个明显的长处便是不用耗电池能量。相变资料已然成为动力电池散热的一种抱负介质。

  现在针对新式轻质形状安稳复合相变资料,首要成分有白腊,胀大石墨,高密度乙烯,碳纤维等,现在针对相变资料的发展方向存在两个趋势:

  2)优化相变资料的安置及强度,例如经过3D打印蜂窝结构添加强度,并确保在结构优化后不改动相变资料的导热率。

  1.根据相变资料的电池热办理体系有许多长处,可是相变资料的潜热存储有限,在极点状况下,电池产热无法持续吸收,形成热失控。因而各大电池厂商常用和液冷散热相结合方法进行。

  2. 进一步进步 BMS安全功能和故障诊断技能,安全功能包含热办理的安全和电池高压安全,怎么更安稳的操控电池内部热均衡,避免对车辆和驾驭人员形成损伤,尤其在车辆遭到外力冲击效果下,对电池办理安全功能,还需要许多的实验研讨,当以上问题办法失效时,电池办理体系可以及时有用做出判别和预警确保人员和车辆的安全性,都将是要点研讨方向。