新能源汽車技術(shù)10-動力電池冷卻系統(tǒng)

新能源汽車動力電池作為汽車的動力源，其充電、放電的發(fā)熱會一直存在。動力電池的性能和電池溫度密切相關(guān)。

為了盡可能延長動力電池的使用壽命并獲得最大功率，需在規(guī)定溫度范圍內(nèi)使用蓄電池。原則上在-40℃至+55℃范圍內(nèi)（實際電池溫度）動力電池單元處于可運行狀態(tài)。因此目前新能源的動力電池單元都裝有冷卻裝置。

動力電池冷卻系統(tǒng)有空調(diào)循環(huán)冷卻式、水冷式和風冷式。

1.空調(diào)循環(huán)冷卻式

在高端電動汽車中動力電池內(nèi)部有與空調(diào)系統(tǒng)連通的制冷劑循環(huán)回路。BMW X1 xDrive 25Le（F49 PHEV）插電式混動車型動力電池冷卻系統(tǒng)如下圖所示。

動力電池單元直接通過冷卻液進行冷卻，冷卻液循環(huán)回路與制冷劑循環(huán)回路通過冷卻液制冷劑熱交換器（即冷卻單元）連接。因此，空調(diào)系統(tǒng)制冷劑循環(huán)回路由兩個并聯(lián)支路構(gòu)成。一個用于冷卻車內(nèi)空間，一個用于冷卻動力電池單元。兩個支路各有一個膨脹和截止組合閥，兩個相互獨立的冷卻系統(tǒng)圖示如下圖所示。

冷卻工作原理：

電動冷卻液泵通過冷卻液循環(huán)回路輸送冷卻液。只要冷卻液的溫度低于電池模塊，僅利用冷卻液的循環(huán)流動便可冷卻電池模塊。冷卻液溫度上升，不足以使電池模塊的溫度保持在預(yù)期范圍內(nèi)。

因此必須要降低冷卻液的溫度，需借助冷卻液制冷劑熱交換器（即冷卻單元）。這是介于動力電池冷卻液循環(huán)回路與空調(diào)系統(tǒng)制冷劑循環(huán)回路之間的接口。

如冷卻單元上的膨脹和截止組合閥使用電氣方式啟用并打開，液態(tài)制冷劑將流入冷卻單元并蒸發(fā)。這樣可吸收環(huán)境空氣熱量，因此也是一種流經(jīng)冷卻液循環(huán)回路的冷卻液。電動空調(diào)壓縮機（EKK）再次壓縮制冷劑并輸送至電容器，制冷劑在此重新變?yōu)橐后w狀態(tài)。因此制冷劑可再次吸收熱量。

為了確保冷卻液通道排出電池模塊熱量，必須以均勻分布的作用力將冷卻通道整個平面壓到電池模塊上。通過嵌入冷卻液通道的彈簧條產(chǎn)生該壓緊力。針對電池模塊幾何形狀和下半部分殼體對彈簧條進行了相應(yīng)調(diào)節(jié)。

熱交換器的彈簧條支撐在高電壓蓄電池單元的殼體下部件上，從而將冷卻液通道壓到電池模塊上。

動力電池單元冷卻液循環(huán)回路內(nèi)的電動冷卻液泵額定功率為50W。電動冷卻液泵利用冷卻單元上的支架固定，其安裝于動力電池的右后角。