什么是最好的电动汽车电池冷却系统?

什么是最好的电动汽车电池冷却系统?

电动车使用大电池来存储能量。流入电池组的能量从再生制动或从栅格充电并从包装排出以供电,以便通过电流和电压测量其附件。电流的流动导致电池单元中的加热和与电流流动的平方成比例的它们的互连系统乘以电池的内阻和互连系统。电流越高,加热效果越多。在Av滚球体育app最新版id我们设计和制造锂电池系统,您可以了解更多信息这里。

锂离子电池电池的性能极大地受到温度的影响,它们患上了金发姑娘效果,它们的表现不佳,当过冷或过热时,这可能导致细胞的永久性和极端损伤或加速降解。因此,除了冷却外,还可以在较低的环境温度下进行电池加热,以防止在细胞太冷时在快速充电期间损坏;这是因为电池的内阻在寒冷时上升。大多数锂电池电池在小于5时不能快速充电O.C,当它们低于0时根本无法充电O.C.当温度高于45时,锂电池也开始快速降解O.C。

过去,最大的电池组不一定需要任何特殊的冷却,因为包装的物理尺寸足够并且与包装的整体容量相比,电流的相对流量并不大。随着更快的电池充电率,充电功率超过200kW,可提供30分钟或更短的时间,更高的性能电动车,在全球市场中具有一致性的性能和充分耐用性,这意味着电池组的特殊热管理方法现在需要。

今天使用了3种常用电池热管理方法:

  1. 被动或强迫的空气对流。
  2. 通过用介电油浸出电池来冷却,然后将其泵出到热交换器系统。
  3. 通过电池结构内的冷却通道通过水基冷却剂循环冷却。

最近从帝国大学的Hunt等人发表的工作发现,不仅温度,而且冷却方法也是关键的,对他们的寿命保持细胞的性能至关重要。特别地,发现冷却方向是关键的,以便在每个电池单元内部的层上保持良好的内部温度梯度。他们制作了这个伟大的动画解释者,现在在YouTube上,下面的链接:

播放视频

由于所需的功率密度,空气冷却不适用于大多数新的高性能应用,并且无法应对各种环境温度。通过单独的空气冷却系统可以防止从电池内消除足够的热量,通常在驾驶期间气流定位在车辆下侧的电池上的一些空气冷却,但这不足以满足电池的全面冷却需求。

帝国作品的结论是,电池的突片冷却在表面冷却时具有显着的益处,因为它可以防止电池层之间的温度梯度显影。这是一个有趣的结论,并建议仔细瞄准冷却以防止损坏并保持生命周期性能。

通常,通过从电池的表面提取热量,溢流的介电冷却系统将主要是冷却。通过水基冷却剂或通过泵内置的冷板系统循环的有机制冷剂最佳地实现突片冷却,通过泵通过电池组内置的冷板系统[如通过Avid技术制造的高效电动泵滚球体育app最新版]。冷却剂可用于从包装中去除热量,并提供包装的加热,以便在低温下快速充电。

突片冷却在工业中不普遍,例如,BMW I3和雪佛兰螺栓都使用电池中的底部冷却板,冷却介质是用于雪佛兰的BMW和水 - 乙二醇的制冷剂。将冷却板装配到包的底部不一定用于定向冷却,然而,更有可能与包装本身内泄漏的简单结构和故障模式分析相关联。虽然BMW确实使用了顶盖的终端标签;这将是正确的方向的方向冷却,但是在电池中的热点的相对端。雪佛兰具有侧安装的标签,旨在使冷却基板可能从电池的错误边缘汲取热量。尽管雪佛兰螺栓已经从冷板移开了切割电池单元并通过电压和火花的表面冷却,可以在此视频中看到:

播放视频

考虑到工程难度这样的交错冷却系统和预测这将导致包装的加速降解的难以加速的,这将不太可能再次使用这种系统。

特斯拉型号的电池冷却系统由专利的蛇形冷却管组成,通过电池组缠绕并携带水 - 乙二醇冷却剂的流动,与电池的热接触通过热转印材料通过它们的侧面。再次,这将从电池侧而不是从突片中移除热量,并且在硬驾驶下过热TeSla电池组易于执行。

由于电池单元的方向,奥迪电池模块设计可能是最接近定向突片的冷却。例如,在A3 E-Tron上,有4个热交换器在电池组内交错,但是热交换器似乎是故意地定位在远离翼片的电池的基端。

在此新闻的奥迪A3电池组的照片中可以看到交错电池热交换器

由于需要电隔离冷却系统以防止包装的短路,并且还确保在接头处的冷却系统的失效导致冷却剂的释放导致冷却剂释放到电池组上的释放到电池组本身中的释放到电池组本身中的短路。可以设计利用电绝缘但导热材料的有效接触冷却系统,以从电池组的突片区域去除热量。

由于所需的长长度和窄的冷却剂通道,有效的冷板设计通常导致电池组上的较高压降。这需要A.电气冷却液可以产生高流量速率和高静压。2相热管可用于系统中以增加来自相对小的电池柱的特定热通量,并进入下压下冷却板或在有机制冷剂的BMW直接膨胀中。

一旦冷却剂通过电池组,就会通过a循环热交换器其中热量被转移到由a吹的环境气流扇子,有时制冷剂冷却器系统将用于实现子冷却。这很重要,如果车辆旨在在全球范围内使用,那么环境温度可能接近电池的最大可接受温度。需要2相冷却以使电池保持在低于环境温度的最佳温度下。由于制冷剂“热泵”系统的性能系数,这降低了系统的整体功耗,但增加了更多的组件和成本。

由于电池系统和环境相对大的空气流之间的温度梯度相对较小,即使从EV被拒绝的热量比相当的内燃车传动系统低约90%,也可以允许热交换器。这意味着电池冷却系统的功耗可以是EV传动系列最大的寄生功率之一,并且与一致的车辆性能密切相关。

由于这种高潜在的寄生功耗和对整体车辆性能影响的能力,因此是一种虚假的经济,为电池冷却系统选择便宜但低效的风扇和泵。通过良好的系统设计和使用高效电动泵和风扇,系统的整体功耗可以减少超过75%。

今天联系Avid滚球体育app最新版.了解更多关于我们的信息高效的电动冷却泵,风扇和完整的电动和混合动力汽车动力系的热管理系统设计。

此外,作为我们受欢迎的'狂热学习的一部分:电动汽车技术'播客滚球体育app最新版我们已发布涵盖EV电池技术的一些剧集。要收听以下播客剧集,只需单击下面的链接即可直接收听剧集或从您选择的播客平台下载播客。

第13集 - 深度侦听器请求集中的电池管理系统

第10集 - 电动汽车电池技术

第6集 - 其他EV系统的热管理 - 提高EV系列效率

第5集 - 电池热管理 - 日产叶 - 特斯拉

关于作者

Ryan Maughan

Ryan Maughan

Avid Technology Group Ltd. Av滚球体育app最新版id董事总经理乘坐英格兰东北部,是为重型和高性能车辆的电气化动力系统设计和制造的领导者。