鉅大LARGE | 點擊量：3233次 | 2018年08月02日
電池包的散熱妙招
如何用一句話形容現(xiàn)在的天氣？唐代王轂這樣形容三伏天：“祝融南來鞭火龍，火旗焰焰燒天紅。日輪當午凝不去，萬國如在洪爐中。”網(wǎng)友形容，“就算男/女票跑了，也懶得出門去追。”為了不變成“燒烤”，就該哪涼快哪呆著去。那么，在這樣的高溫天氣下，動力電池作為新能源汽車的“心臟”，能靜下“心”嗎？
電池包作為電動汽車的能量來源，是電動汽車最為關(guān)鍵的部件，它直接影響電動汽車的性能。而溫度是影響電池包性能的重要因素之一，電池在工作中產(chǎn)生大量的熱量因受空間影響而累積，造成電池包各處溫度不均衡，從而影響電池包單體電池的一致性。
為了讓電池包處于最合適的工作狀態(tài)，發(fā)揮電池包的最佳性能和壽命，給電池散熱尤為重要。
在與電池系統(tǒng)提供商華霆動力的溝通中電池中國了解到，動力電池管理系統(tǒng)中所包含的熱管理系統(tǒng)，根據(jù)不同的設(shè)計而采用不同的傳熱介質(zhì)，其散熱效果也有所不同。
采用空氣作為傳熱介質(zhì)，主要有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、產(chǎn)生有害氣體時能有效通風(fēng)、成本較低等優(yōu)點；不足之處在于與電池壁面之間換熱系數(shù)低，冷卻速度慢，效率低。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
以液體作為傳熱介質(zhì)，電池壁面之間的換熱系數(shù)較高，冷卻速度快；而不足之處在于其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，增加水套、換熱器等部件，對密封性的要求高，整體質(zhì)量也相對較大，維修和保養(yǎng)較難。
通常情況下，根據(jù)不同傳熱介質(zhì)，可分為自然風(fēng)冷、強制風(fēng)冷和和液冷等三種散熱方式，其散熱原理也有所不同。
自然風(fēng)冷主要靠電池包殼體與外界空氣進行熱交換從而達到對電池包冷卻的效果。受電池自身發(fā)熱和外界環(huán)境溫度的影響較大，一般適用于使用工況較緩和，電池溫升較小，外界環(huán)境溫度不高的小電量電池包。
強制風(fēng)冷，即利用蒸發(fā)器對電池包內(nèi)熱空氣進行強制冷卻，并通過專門的風(fēng)道設(shè)計將冷風(fēng)輸送到電池表面從而達到冷卻的效果。
液冷，目前主要是50%的水和50%乙二醇作為冷卻介質(zhì)。對于圓形電芯，目前主流方案是采用“S”型水冷扁管，扁管直接安裝在模組中，與電芯表面接觸。
在風(fēng)冷散熱方式中，又分為并行和串行兩種通風(fēng)方式。
串行情況下，一般是使空氣從電池包的一側(cè)流向另外一側(cè)，以便達到帶走電池包熱量的目的。但串行通風(fēng)會出現(xiàn)空氣把先流過的地方熱量帶到流過的地方，從而導(dǎo)致電池包兩處溫差較大。
并行通風(fēng)方式下電池包空間中的空氣為下降氣流，可以均勻地帶走熱量，從而能夠保證電池包的溫度均衡，不會出現(xiàn)串行通風(fēng)時在一個區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)熱量積累、溫度較高等現(xiàn)象。
在實際應(yīng)用中，不同的電動汽車車型采用不同的散熱方式。
電動大巴中，由于電池組容量大、體積大，功率密度相對較低，因此多采用風(fēng)冷方案。在傳統(tǒng)的通風(fēng)方式中，并行通風(fēng)方式因為散熱效率較高、散熱均勻較好以及成本較低而獲得純電動大巴車的認可。
與電動大巴車相比，電動乘用車空間更小，不容易散熱，所以發(fā)熱情況比電動大巴更為嚴重，用在電動乘用車上的散熱系統(tǒng)質(zhì)量要求更高。在車身體積不能增大的情況下，電池空間就顯得尤為寶貴。所以純電動乘用車多采用“熱管+水冷”的散熱方式。相較于傳統(tǒng)的水冷散熱，它不僅節(jié)約使用成本，且能高效地解決電動乘用車的散熱問題。
純電動物流車動力電池散熱常見的方法是使用風(fēng)冷散熱，即在電池一側(cè)安裝冷卻風(fēng)扇，在電池組內(nèi)部布置風(fēng)冷管道進行散熱。隨著對動力電池散熱方式研究的加深，部分企業(yè)推出動力電池液冷系統(tǒng)，但技術(shù)尚不成熟，還處于研發(fā)階段。純電動物流車大多數(shù)以城市短途貨運為主，解決的是物流行業(yè)“最后一公里”的問題。因此車輛匹配的驅(qū)動電機功率低，散熱需求也低，一般純電動物流車冷卻系統(tǒng)只需要一個水箱散熱器、一個電子冷卻風(fēng)扇、一個ECU控制器和一個電動冷卻水泵即可。因此大部分電動物流車仍然選擇風(fēng)冷方式進行散熱。
與電動大巴車、電動物流車和電動出租車相比較，夏季純電動私家車需要在高溫下長時間工作。但為了自己的愛車著想，車主還是應(yīng)盡量減少電動汽車長時間暴曬，同時避免過充過放，選用慢充充電方式，有效確保愛車電池包的相對安全。
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