詳解電池包的熱管理方案
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-16 22:06
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電池包的熱管理方案，涉及到三個(gè)方面的措施：電池組的冷卻、電池組低溫預(yù)熱、電池組保溫。
電池組的冷卻
液冷系統(tǒng)的冷卻功能，主要以循環(huán)低溫冷卻液的方式實(shí)現(xiàn)。如果出現(xiàn)所需散熱功率比較小的情形，由于冷卻液自身熱容量比較大，則可以不必起動(dòng)循環(huán)過程，已經(jīng)可以滿足設(shè)定的溫度范圍要求。
電池組冷卻的形式主要有兩種，直接冷卻和間接冷卻。直接冷卻，是冷卻介質(zhì)直接從電芯表面流過，帶走多余熱量；間接冷卻，是冷卻介質(zhì)在管道和散熱器的流道中流過，散熱器與電芯接觸，將電芯熱量傳遞給冷卻介質(zhì)。
電池組的低溫預(yù)熱
本來，壓縮機(jī)可以具備制熱功能，但其低溫制熱效果不佳，且耗電量比較大，對于動(dòng)力電池的續(xù)航能力造成很大的影響；同時(shí)，溫度過低環(huán)境下，電池包放電功率過低或者根本低于放電最低溫度而無法放電。因此給熱管理策略中設(shè)計(jì)了汽車起動(dòng)之前的預(yù)熱過程。
電池組低溫預(yù)熱，有兩種基本形式：內(nèi)部加熱和外部加熱。
內(nèi)部加熱，利用電池包外部的交流電源，給電池電解液加熱，直至達(dá)到電池包適用的溫度范圍為止。生熱的部件是電池自身，因此稱為內(nèi)部加熱。
外部加熱，利用外部電源，給電池以外的介質(zhì)加熱，介質(zhì)將熱量傳遞給電池，逐步提高電池溫度，直至電池適宜的溫度范圍。外部介質(zhì)包括空氣介質(zhì)和液體介質(zhì)，生熱的元件有PTC和加熱膜等。
外部加熱是比較常用的方式。一般的實(shí)現(xiàn)形式是，電池包內(nèi)部裝備有加熱器，不使用動(dòng)力電池的電力，而是在停車狀態(tài)，接通電池包以外的電源，給PTC或者加熱膜供電。外部電源一般都是來自大電網(wǎng)的電能，加熱器可以按照適用的最大功率工作，而不必?fù)?dān)心電能浪費(fèi)的問題，整體加熱速率比較高。
電池組保溫
在低溫地區(qū)應(yīng)用的動(dòng)力電池包，箱體一般需要設(shè)計(jì)保溫措施，用來減緩預(yù)熱熱量的散失。防止行車途中短時(shí)停車時(shí)，電池再次降低到工作溫度以下。有實(shí)驗(yàn)表明，環(huán)境溫度零下20℃，預(yù)熱過程中，將電池加熱至25℃，車輛靜置8小時(shí)，溫度下降至18℃左右。
保溫措施并不是每臺(tái)具備熱管理功能的車輛都設(shè)置的。車輛預(yù)熱，電池包進(jìn)入工作狀態(tài)以后，電池自身會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如果不是極寒環(huán)境以及沒有長時(shí)間停車的需要，則電池包運(yùn)行溫度可以依靠自身發(fā)熱維持。
