电动汽车电池热特性及电池组风冷散热研究

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  能源匮乏和自然环境被破坏是世界面临的两大问题,随着全球科技不断发展,是的电力汽车成为汽车行业的共同研究的对象。而电力汽车就必须要解决电池的问题,锂电池凭借着其单体电压高、能量密度大、自放电率小、体积小等优点,被电动汽车作为电池中的首选。然而锂电池在使用过程中也存在着一定问题,这就导致了电动汽车在日常使用中受锂电池一些性质的影响,从而导致了温度升高明显、受环境影响等问题出现。因此,对于电动汽车电池特性和电池组风冷散热的研究就变得十分重要。
1 电动汽车动力电池发展
  电动汽车发展是未来汽车行业的升级趋势,其使用电池的选择主要是以下几种:铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池和燃点电池阶段。经过不断的实验对比,最终大部分电动汽车制造企业都选择锂电池为电动汽车使用的蓄电池。因其优秀的性能:电压高、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、充电时间短、工作温度范围大等可作为满足电动汽车提供动力的电池组。
2 电动汽车电池组热管系统
2.1 电动汽车电池组热管理系统研究意义
  电动汽车在运行过程之中,动力电池组放电电流大小是一个瞬间值。汽车在不同的运行状态下,电流的
瞬时变化造成电池个体发热不均匀。随着科技的不断进步,消费者对汽车的要求原来越高,在增强动力系统的同时,在快速充电放电的条件下,导致电池在快速释放较大电流的同时,产生了很高的热量。热量的聚集是的箱内不同电池个体温度不均匀,出现了特别严重的温度场不均匀分布,最后对电动汽车造成伤害。
  所以在电动汽车使用过程中个,如果不进行热管控,将会是十分危险的。为了能使电池在最科学的工作环境使用,确保各 模组之间有一定的温升同步性,这就是要对于电池箱温度管控有着很高的要求。热管理其目标就是要把散热系统、加入系统和保温系统,三个系统相结合,确保电动汽车在使用过程中,电池组产生的温度得到控制。伴随着电动汽车的发展以及消费者越来越高的要求,成熟的电池热管理技术是必要发展之一。
2.2 现阶段电动汽车电池组热管理系统分类以及优缺点
  目前电动汽车电池组热管理系统主要分为两大类:一是主动式、被动式热管理系统;二是以空气、液体、相变材料为介质的电池热管理系统以及冷板、热管等以制冷或者制热为原理的热管理系统。通过研究分析可以得到众多热管理系统的优缺点:
  主动式风冷散热,其过程就是热量交换。这种散热削弱了电池包的密封性,但是对于汽车要求不大,安装过程不受限制。被动式风冷散热是不通过外界能量,仅利用车的运动产生的自然风进行降温。这种
散热方法简单、成本低,不过对于电池包的要求会更高。以空气为冷却介质的电池组热管理系统,是将空气直接导入模组表面达到热管理的目的,这种方法对空气流动及风向都有要求。还有就是以液体为介质的热管理系统,其分为两大类,一是冷却液直接和模组或者单体接触,达到热管理的目的,另一种是将冷却液在装置内流动,将冷板为介质,将热量传递给冷板,在通过冷却液将热量带走。液体为介质的热管理系统其有点为:散热能力强,冷却效率高,气空间要求小,对于电动汽车各种车型都适合。
3 电池箱风冷散热研究
3.1 电动汽车对散热的需求
  电动汽车在不断地兴起,消费者对于其核心部件和电池箱的要求也越来越高,在电动汽车尺寸固定的情况下,为了满足消费者的要求,将高能量、大功率的电池箱安装在电动汽车中,这也就导致了电动汽车之中电池单体的密度大、间隙小,电池箱内单个电池越来越多,并且得不到好的散热。所以对于电动汽车来说,一套成熟的散热技术是一种刚需。
3.2 如何选择合适的散热方法
  在电动汽车上,能量提供者是由许多单体组成的电池包,在电池包放电时,热量在各个位置都有产生,并且由于温度不均匀,将会减少车辆的使用寿命,这也就对散热系统的好坏提出了很高的要求,用
以平衡电池包的温度。在本文上一个篇幅中已经粗略的介绍了散热的几种系统,其中有三种散热方法都是通过使用冷却介质来达到散热的目的,但是在汽车企业制造电动汽车的过程中,怎么选择合适的散热方法,就需要不断地进行研究了,基本上在选择散热方法是会通过以下步骤研究产生:一是根据电池箱的具体其情况,将单个电池产生热量的速率和时间的关系制成曲线图,第二步是得到电池个体和模组温度差之间的控制要求。第三部是利用其串并联的特点,构成电池个体和模组热效应的模型,并进行分析研究,第四步是通过温度控制要求进行计算,已得到可以选择的散热方法,最后一步就是 根据电动汽车的尺寸要求,得到最终的散热方法。
4 电动汽车和其他新能源汽车未来发展
  随着世界能源匮乏,新能源是未来主要能源趋势,目前电动汽车技术逐渐成熟,与之伴随的新能源汽车也一定用不了多久就出现在民众的事业中,本文中所研究的电动汽车电池热特性及电池组风冷散热,在其他种类的新能源汽车也同样会有用武之地。在散热方面,使用不同的热能电能科学研究,将散热技术更加成熟,使其在满足消费者对车辆动力的要求是,节省空间,减少配重,有强力的散热能力和热管理能力,在应对不同的 天气和气温都能变现出好成绩。
5 结束语
  综上所述,电动汽车的发展会有更广阔的未来,随着技术的不断成熟,电动汽车将占有更大的市场。
本文对电动汽车电池热管系统进行了研究,对于目前状态下的优缺点进行了阐述,并且一直为基础,对于锂电池的使用性都进行了分析,希望在电动汽车电力方面今后的发展中可以取得更高的成绩。是新能源领域再创辉煌。
参考文献:
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[3]胡锐鸿.电动汽车用锂离子电池热特性及散热装置的数值模拟
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电动汽车电池热特性及电池组风冷散热研究
常全亮,崔大勇
(华晨雷诺金杯汽车有限公司,沈阳 110000)
摘 要:目前电动汽车市场越来越大,人们对于电动汽车的热情持续升温,电动汽车已经走进了千家万户。在电动汽车的使用过程中,其电池组热量积累过高、箱体内部温度过高、受环境影响较大,这些问题导致电动汽车在长期使用之后会出现不同程度的问题,所以虽然目前电动车市场已经打开,但是电动汽车制造技术还并没有足够成熟。本文通过电动汽车电池热性特征和其风冷散热方面进行研究。
关键词:电动汽车;电池特性;电池组风冷散热

本文发布于:2024-09-24 08:31:24,感谢您对本站的认可!

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