动力电池热管理系统设计流程及关键技术

2018-03-30 10:43:33      来源:电池在线整理      编辑:田轶民      人气:

动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置,由一个或多个电池包以及电池管理(控制)系统组成。动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提

  动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置,由一个或多个电池包以及电池管理(控制)系统组成。动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提,同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。

动力电池热管理系统设计流程及关键技术

  动力电池是电动汽车的能量来源,在充放电过程中电池本身会伴随产生一定热量,从而导致温度上升,而温度升高会影响电池的很多工作特性参数,如内阻、电压、SOC、可用容量、充放电效率和电池寿命。

  电池热效应问题也会影响到整车的性能和循环寿命,因此,做好热管理对电池的性能、寿命至整车行驶里程都十分重要。

  接下来,就从电池热管理系统及设计流程、零部件类型及选型、热管理系统性能及验证等几个方面来和大家聊一聊:

  一、动力电池热管理必要性

  1、电池热量的产生

  由于电池阻抗的存在,在电池充放电过程中,电流通过电池导致电池内部产生热量。另外,由于电池内部的电化学反应也会造成一定的生热量。

  2、温度升高对电池寿命的影响

  温度的升高对电池的日历寿命和循环寿命都有影响。

动力电池热管理系统设计流程及关键技术

动力电池热管理系统设计流程及关键技术

  从上面两个图可以看出,温度对电池的日历寿命有很大的影响。同样的电芯,在环境温度23℃,6238天后电池的剩余容量为80%,但是电池在55℃的环境下,272天后电池的剩余容量已经达到80%。温度升高32℃,电芯的日历寿命下降了95%以上。因此,温度对日历寿命的影响极大,温度越高日历寿命衰退越严重。

动力电池热管理系统设计流程及关键技术

动力电池热管理系统设计流程及关键技术

  从上面两个图可以看出,温度对电池的循环寿命也有很大的影响。同一款电芯,当剩余容量为90%,25℃温度下输出容量为300kWh,而35℃温度下的输出容量仅为163kWh。温度上升10℃ ,电芯的循环寿命下降了近50%。由此可见,温度对电池的循环寿命有很大的影响。

  因此,为了电池包性能的最优化,需要设计热管理系统确保各电芯工作在一个合理的温度范围内。

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