動力電池系統(tǒng)五大分類介紹及結(jié)構(gòu)分析
當(dāng)前純電動汽車熱管理系統(tǒng)的發(fā)展方向包括:智能化電控?zé)峁芾硐到y(tǒng)、新型布局熱管理系統(tǒng)、新型熱管理材料和熱管理系統(tǒng)仿真等。也是對于新型新能源汽車熱管理系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)體現(xiàn),采用電控冷卻部件實(shí)現(xiàn)精確冷卻和分流式冷卻的有效整合是行之有效的手段,全新熱管理材料的出現(xiàn)必將加速熱管理系統(tǒng)模塊化和集成化的進(jìn)程。
汽車動力電池的熱相關(guān)問題是決定其使用性能、安全性、壽命及使用成本的關(guān)鍵因素。首先,鋰離子電池的溫度水平直接影響其使用中的能量與功率性能。溫度較低時(shí),電池的可用容量將迅速發(fā)生衰減,在過低溫度下(如低于0°C)對電池進(jìn)行充電,則可能引發(fā)瞬間的電壓過充現(xiàn)象,造成內(nèi)部析鋰并進(jìn)而引發(fā)短路。其次,鋰離子電池的熱相關(guān)問題直接影響電池的安全性。 熱管理系統(tǒng)主要功能 動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是應(yīng)對電池的熱相關(guān)問題,保證動力電池使用性能、安全性和壽命的關(guān)鍵技術(shù)之一。熱管理系統(tǒng)的主要功能包括: 1、在電池溫度較高時(shí)進(jìn)行有效散熱,防止產(chǎn)生熱失控事故; 2、在電池溫度較低時(shí)進(jìn)行預(yù)熱,提升電池溫度,確保低溫下的充電、放電性能和安全性; 3、減小電池組內(nèi)的溫度差異,抑制局部熱區(qū)的形成,防止高溫位置處電池過快衰減,降低電池組整體壽命。 熱管理系統(tǒng)的五大分類 不同的熱管理系統(tǒng),零部件類型的結(jié)構(gòu)不同、重量不同以及系統(tǒng)的成本不同和控制方式不同,使得系統(tǒng)所達(dá)到的性能也不相同。主要有如下五大類: 1、直冷系統(tǒng) 直冷系統(tǒng)具有系統(tǒng)緊湊、重量輕以及性能好的優(yōu)點(diǎn)。但是此系統(tǒng)是一個(gè)雙蒸發(fā)器系統(tǒng)、系統(tǒng)沒有電池制熱、沒有冷凝水保護(hù)、制冷劑溫度不易控制且制冷劑系統(tǒng)壽命短。 2、低溫散熱器冷卻系統(tǒng) 低溫散熱器冷卻系統(tǒng)是電池的一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng),由散熱器、水泵和加熱器組成。該冷卻系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、成本低、低溫環(huán)境下經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。但是此系統(tǒng)有著冷卻性能低、夏天水溫高、應(yīng)用受天氣限制等缺點(diǎn)。 3、直接冷卻水冷卻系統(tǒng) 直接冷卻水冷卻系統(tǒng)具有系統(tǒng)緊湊、冷卻性能好以及工業(yè)應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。但是此系統(tǒng)零部件比直冷多、系統(tǒng)復(fù)雜、燃料經(jīng)濟(jì)性差且壓縮機(jī)負(fù)荷高。此類型的冷卻系統(tǒng)是目前最常用的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)之一。 4、空冷/水冷混合冷卻系統(tǒng) 空冷/水冷混合冷卻系統(tǒng)中有兩個(gè)關(guān)鍵零部件: (1)水冷電池冷卻器; (2)空冷電池散熱器。 空冷/水冷混合冷卻系統(tǒng)具有系統(tǒng)緊湊、性能好且低溫環(huán)境下經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。但是此系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、控制復(fù)雜且可靠性要求高。 5、直接空氣冷卻系統(tǒng) 此系統(tǒng)利用駕駛艙的低溫空氣對電池進(jìn)行冷卻。 直接空氣冷卻系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、空氣溫度可控以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是此系統(tǒng)并不是對所有類型的電芯都適合,浸濕后回復(fù)慢且電池內(nèi)部會有污染的風(fēng)險(xiǎn)。 (本文部分內(nèi)容及圖片來源:海基科技)
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