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22

2022

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07

电池包热治理系统的三种温控手艺

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风冷

风冷是以低温空气为介质,使用热的对流,降低电池温度的一种散热方法,分为自然冷却和强制冷却(使用风机等)。该手艺使用自然风或风机,配合汽车自带的蒸发器为电池降温,系统结构简朴、便于维护,在早期的电动乘用车中应用普遍,如日产聆风(Nissan Leaf)、起亚SoulEV等,在现在的电动巴士、电动物流车中也被普遍接纳。

风冷的基来源理如图1所示。该系统为风冷热泵?榛,其事情原理是以压缩制冷循环为基础,以制冷剂为载体,通过蒸发器强制换热,将热量从大气中提取或倾轧,以知足制冷或制热的需要。

液冷

液体冷却手艺通过液体对流换热,将电池爆发的热量带走,降低电池温度。液体介质的换热系数高、热容量大、冷却速率快,对降低最高温度、提升电池组温度场一致性的效果显著。同时,热治理系统的体积也相对较小。液冷系统形式较为无邪,可将电池单体或?樘兆碓谝禾逯,也可在电池?榧渖柚美淙赐ǖ,或在电池底部接纳冷却板。电池与液体直接接触时,液体必需包管绝缘(如使用矿物油),阻止短路。同时,对液冷系统的气密性要求也较高。别的就是机械强度、耐振动性以及寿命要求。液冷是现在许多电动乘用车的优选计划,海内外的典范产品如宝马i3、特斯拉、通用沃蓝达(Volt)、华晨宝马之诺、祥瑞帝豪EV等都接纳液冷方法。

汽车电池包的冷却系为强制循环水冷系,即使用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在电池包中通过能量交流器循环流动。电池包的液冷系统主要由水泵、电池、能量交流器、水箱、冷凝器等组成。

在冷却系统中,着实有两个热循环,一个是冷却电池包的循环,另一个是电池包加热循环,该循环需要配备特殊的加热器。这两个循环都以电池包为中央,使用统一冷却液。

直冷

直冷(制冷剂直接冷却)使用制冷剂(R1 34a等)蒸发吸热的原理,在整车或电池系统中建设空调系统,将空调系统的蒸发器装置在电池系统中,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效地将电池系统的热量带走,从而完成对电池系统的冷却作业,如图3所示。

现在,直冷的冷却方法基本在电动乘用车上应用,最典范的如宝马i3(i3有液冷、直冷两种冷却计划)车型。

直冷冷却的优点在于冷却效率比液冷横跨3~4倍,更能知足快充需求,结构紧凑,潜在地降低了本钱,阻止了乙二醇溶液在电池箱体内部的流动等。

直冷制冷由蒸发器举行,蒸发器与电池组的内壁直接接触以在电池组中举行热交流。这些蒸发器由S型制冷盘管组成,压缩机构的冷空气流经管道,管道温度很低,通过这些管道间接降低了电池组内壁的温度,实现了热交流,逐渐降低了电池组的温度。当电池组中的空气遇到低温电池组的内壁时,其外貌会形成霜(霜是水蒸气的白色晶体,当水蒸气突然遇到低温物体时,其外貌会冷凝聚霜),这是直接冷却电池组带霜的基础缘故原由。电池组在结霜后可由加热系统自动加热和移除。

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