鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2460次 | 2018年07月27日
電池的熱該怎么散?
盡管北京今年的雨水較多,但只要太陽(yáng)一出來(lái),就絕對(duì)讓你體驗(yàn)“出門(mén)五分鐘,流汗兩小時(shí)”的酸爽。
從家出門(mén)、上車(chē)、下地庫(kù)、再進(jìn)單位,一刻都不想離開(kāi)空調(diào),對(duì)不起,我這條命是空調(diào)給的...
可小伙伴們有沒(méi)有想過(guò),你坐在車(chē)?yán)餂隹斓臅r(shí)候,電池怎么辦呢?電池的命誰(shuí)給續(xù)上?
不過(guò),在講續(xù)命方法之前,我們先聊聊電池為何需要散熱。我們都知道,電池非常脆弱,且在工作時(shí)會(huì)釋放出很多熱量,此時(shí)的散熱便顯得尤為重要。如果電池散熱不好,不僅會(huì)影響使用壽命,還會(huì)延長(zhǎng)充電的時(shí)間。
我們都知道,電池存在一個(gè)最佳的工作溫度,一般是15-35度之間,而在夏季,隨隨便便超過(guò)40度的高溫便會(huì)使電池管理系統(tǒng)意識(shí)到潛在的風(fēng)險(xiǎn),從而降低充電功率以保護(hù)電池。這種情況也發(fā)生在寒冷的冬季,電池活性較差時(shí)也是無(wú)法完成快充的,因此在四季分明的城市,電池需要有獨(dú)立的冷卻和加熱系統(tǒng)。但受制于成本,一些廠商依然再讓電池裸奔。
自然散熱
就像圖中的電池組一樣,這就是完全依靠自然環(huán)境,在行駛中依靠車(chē)速帶起來(lái)的風(fēng)進(jìn)行散熱。比如日產(chǎn)聆風(fēng),英國(guó)一位網(wǎng)友曝出他的聆風(fēng)在夏天充電時(shí)功率只能達(dá)到標(biāo)稱(chēng)的小一半數(shù)值,充電時(shí)間也延長(zhǎng)了一倍以上,對(duì)于這樣的結(jié)果顯然是不能讓人接受的。此外,沒(méi)有系統(tǒng)輔助進(jìn)行加熱和散熱,對(duì)于電池來(lái)說(shuō)就是無(wú)依無(wú)靠的狀態(tài),只能對(duì)氣溫言聽(tīng)計(jì)從。
風(fēng)冷散熱
相比幾乎沒(méi)有散熱措施,風(fēng)冷顯然打開(kāi)了新方式,它通過(guò)布局在電池組之間的風(fēng)道來(lái)帶走熱量,風(fēng)道的盡頭由一個(gè)較大功率的風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)散熱。這種散熱方式還有一種高階版本,就是主動(dòng)散熱,可以通過(guò)預(yù)先加熱或冷卻空氣之后再輸入電池組內(nèi)進(jìn)行作用。
不過(guò),這樣的散熱方式相比下邊的水冷就顯得有些落后了,因?yàn)樗捏w積要明顯大于后者,且在散熱效率上也不夠直接,當(dāng)然好處就是成本相對(duì)低廉,平衡了散熱需求和成本。因此,這種散熱方式目前多見(jiàn)于一些物流車(chē)和公交車(chē)上,包括前幾年的乘用車(chē)上也會(huì)見(jiàn)到這種散熱方式。
水冷散熱
目前,這種方式普遍應(yīng)用于乘用車(chē)領(lǐng)域,也是效率較高的一種方式。它的工作原理相信電腦配件的發(fā)燒友們很容易理解,就是用導(dǎo)熱硅膠傳遞至水冷管道帶走熱量的方式,類(lèi)似于水冷的CPU和顯卡散熱器,并不是把電池直接泡在冷卻液介質(zhì)中。哦對(duì)了,這里的冷卻液基本可以理解為我們常說(shuō)的防凍液,并不是水。
盡管相比風(fēng)冷在結(jié)構(gòu)上更加復(fù)雜,成本上有大幅的提高,但隨著海外主流廠家大量的搭載使用,市面上一半以上的車(chē)都使用了這種更為高效的冷卻方式,它能更加精準(zhǔn)的保證電池的工作溫度。此外,像是通用已經(jīng)將這套技術(shù)更進(jìn)一步,將冷卻板深入電芯之中,已達(dá)到更直接的冷卻效果,電池的一致性也會(huì)更好。
直冷散熱
雖然說(shuō)這并不是什么高新技術(shù),但很多供電設(shè)備和信號(hào)中繼站都在使用制冷劑,也就是我們俗稱(chēng)的空調(diào)進(jìn)行冷卻,這也是成本和效率都最高的散熱方式,在乘用車(chē)上搭載較少,目前應(yīng)用于寶馬i3的電池組上。
說(shuō)白了,就是直接把我們常見(jiàn)的空調(diào)室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器部分,放在電池組中進(jìn)行冷熱交換,相比冷卻液而言效率提高至少三倍以上,最主要的是它可以主動(dòng)進(jìn)行降溫,突破了冷卻液無(wú)法低于環(huán)境溫度的物理瓶頸,在任何情況下都能保證電池的工作效率。
總體來(lái)看,目前大家還都在向著水冷方向進(jìn)行普及,隨著國(guó)家對(duì)于新能源車(chē)?yán)m(xù)航里程的提升,電池組的數(shù)量、充電速度以及冷卻要求也在逐步提升。就目前的電池技術(shù)而言,水冷無(wú)疑是最為均衡的方案,在NVH、換熱效率上都基本能夠滿(mǎn)足要求,愈發(fā)完善的供應(yīng)鏈體系也會(huì)在日后進(jìn)一步降低它的成本。