詳解新能源汽車電池熱管理系統(tǒng)設計

　　電池包作為電動汽車上裝載電池組的主要儲能裝置，是混動/電動汽車的關鍵部件，其性能直接影響混動/電動汽車的性能。目前電池普遍存在比能量和比功率低、循環(huán)壽命短、使用性能受溫度影響大等缺點。由于車輛空間有限，電池工作中產(chǎn)生的熱量累積，會造成各處溫度不均勻從而影響電池單體的一致性。從而降低電池充放電循環(huán)效率，影響電池的功率和能量發(fā)揮，嚴重時還將導致熱失控，影響系統(tǒng)安全性與可靠性。為了使電池組發(fā)揮最佳的性能和壽命，需要對電池進行熱管理，將電池包溫度控制在合理的范圍內(nèi)。

　　電池熱管理的主要功能包括電池溫度的準確測量和監(jiān)控；電池組溫度過高時的有效散熱；低溫條件下的快速加熱；保證電池組溫度場的均勻分布；電池散熱系統(tǒng)與其他散熱單元的匹配。

　　圖1電池熱管理關系圖

　　電池包的冷卻有風冷和液冷兩種方式。研究表明風冷方式易實現(xiàn)，但電池包溫度梯度變化較大，不利于電池穩(wěn)定工作。通過冷卻液與空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑進行換熱的液冷方式逐漸成為主流。對新能源汽車電池熱問題的科學管理，需要考慮多個系統(tǒng)的相互影響。各系統(tǒng)之間的影響關系如圖1所示，電池包冷卻與汽車空調(diào)系統(tǒng)、電機冷卻系統(tǒng)、發(fā)動機冷卻系統(tǒng)等多個系統(tǒng)存在不同程度的耦合。這樣在做電池系統(tǒng)溫度控制策略、熱管理時就要同時分析與其他系統(tǒng)的影響關系。

　　解決方案

　　為了解決電池熱管理中，流體系統(tǒng)之間復雜的耦合關系，可以采用Dymola軟件的蒸發(fā)循環(huán)庫、液冷庫、電池庫等搭建一維仿真模型。去模擬整個模型系統(tǒng)，分析不同系統(tǒng)之間的耦合關系，從而實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

　　蒸發(fā)循環(huán)模型

基礎電氣元件模型

34 第1頁/共4頁   首頁   下一頁   上一頁   尾頁