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誰(shuí)"凍"了我的電池?淺談新能源汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:460次  |  2023年05月16日  

說(shuō)到純電動(dòng)汽車,最大的問(wèn)題大概就是續(xù)航里程了吧。在北方開(kāi)新能源電動(dòng)汽車的朋友都了解,一到冬天續(xù)航里程就會(huì)大幅降低。造成不敢開(kāi)空調(diào)制熱,只能在車廂里忍受嚴(yán)寒而瑟瑟發(fā)抖。直接導(dǎo)致對(duì)新能源汽車的體驗(yàn)極差。想要解決這個(gè)問(wèn)題,我們就得依賴電池管理系統(tǒng)。今天小編就跟大家聊一聊這個(gè)話題。


什么是電池管理系統(tǒng)


電池管理系統(tǒng)的重要任務(wù)是保證電池組工作在安全區(qū)間內(nèi),供應(yīng)車輛控制所需的必需信息,在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)響應(yīng)處理,并根據(jù)環(huán)境溫度、電池狀態(tài)及車輛需求等決定電池的充放電功率等。BMS的重要功能有電池參數(shù)監(jiān)測(cè)、電池狀態(tài)估計(jì)、在線故障診斷、充電控制、自動(dòng)均衡、熱管理等。


熱管理系統(tǒng)的重要性


電池的熱相關(guān)問(wèn)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和功率性能。溫度較低時(shí),電池的可用容量將迅速發(fā)生衰減,在過(guò)低溫度下(如低于0°C)對(duì)電池進(jìn)行充電,則可能引發(fā)瞬間的電壓過(guò)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(wèn)題直接影響電池的安全性。生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的缺陷或使用過(guò)程中的不當(dāng)操作等可能造成電池局部過(guò)熱,并進(jìn)而引起連鎖放熱反應(yīng),最終造成冒煙、起火甚至爆炸等嚴(yán)重的熱失控事件,威脅到車輛駕乘人員的生命安全。另外,鋰離子電池的工作或存放溫度影響其使用壽命。電池的適宜溫度約在10~30°C之間,過(guò)高或過(guò)低的溫度都將引起電池壽命的較快衰減。動(dòng)力鋰電池的大型化使得其表面積和體積之比相對(duì)減小,電池內(nèi)部熱量不易散出,更可能出現(xiàn)內(nèi)部溫度不均、局部溫升過(guò)高等問(wèn)題,從而進(jìn)一步加速電池衰減,縮短電池壽命,新增用戶的總擁有成本。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是應(yīng)對(duì)電池的熱相關(guān)問(wèn)題,保證動(dòng)力鋰電池使用性能、安全性和壽命的關(guān)鍵技術(shù)之一。熱管理系統(tǒng)的重要功能包括:


1、在電池溫度較高時(shí)進(jìn)行有效散熱,防止出現(xiàn)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(guò)快衰減,降低電池組整體壽命。


電池包(pACK)內(nèi)的溫度環(huán)境對(duì)電芯的可靠性、壽命及性能都有很大的影響,因此,使pACK內(nèi)溫度維持的一定的溫度范圍區(qū)間內(nèi)就顯示尤其重要。這重要是通過(guò)冷卻和加熱來(lái)實(shí)現(xiàn),其冷卻方式重要分為三類:

無(wú)人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

1、風(fēng)冷:風(fēng)冷是以低溫空氣為介質(zhì),利用熱的對(duì)流,降低電池溫度的一種散熱方式,分為自然冷卻和強(qiáng)制冷卻(利用風(fēng)機(jī)等)。該技術(shù)利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī),配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù),在早期的電動(dòng)乘用車應(yīng)用廣泛,如日產(chǎn)聆風(fēng)(Nissan?Leaf)、起亞Soul?EV等,在目前的電動(dòng)巴士、電動(dòng)物流車中也被廣泛采納。


2、液冷:液體冷卻技術(shù)通過(guò)液體對(duì)流換熱,將電池出現(xiàn)的熱量帶走,降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快,對(duì)降低最高溫度、提升電池組溫度場(chǎng)一致性的效果顯著,同時(shí),熱管理系統(tǒng)的體積也相對(duì)較小。液冷系統(tǒng)形式較為靈活:?可將電池單體或模塊沉浸在液體中,也可在電池模塊間設(shè)置冷卻通道,或在電池底部采用冷卻板。電池和液體直接接觸時(shí),液體必須保證絕緣(?如礦物油)?,防止短路。同時(shí),對(duì)液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外,就是機(jī)械強(qiáng)度,耐振動(dòng)性,以及壽命要求。?液冷是目前許多電動(dòng)乘用車的優(yōu)選方法,國(guó)內(nèi)外的典型產(chǎn)品如寶馬i3、TSLA、通用沃藍(lán)達(dá)、吉利帝豪EV。


3、直冷:直冷(制冷劑直接冷卻):利用制冷劑(R134a等)蒸發(fā)潛熱的原理,在整車或電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng),將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中,制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走,從完成對(duì)電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。目前通過(guò)直冷的冷卻方式基本在電動(dòng)乘用車上,最典型的如BMW?i3(i3有液冷、直冷兩種冷卻方法)。


寫(xiě)在最后


純電動(dòng)汽車中電池的溫度直接影響了電池的安全性,因此電池的熱管理系統(tǒng)是我們最應(yīng)該關(guān)注的環(huán)節(jié)。這也將成為未來(lái)電動(dòng)汽車優(yōu)化的重點(diǎn)之一。


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