電動汽車整車電池熱管理探討

崔厚明

豫新汽車熱管理科技有限公司 河南 新鄉(xiāng) 453000

對于電動汽車來說，電池就是汽車運行的核心部件，而在進行電池的系統(tǒng)管理時，選擇現(xiàn)代化的科技手段，對電池的運行狀況進行監(jiān)控和管理，對于不同汽車的設計來說都至關重要。不同汽車在運行過程中對于動力的要求也有所不同，而在進行汽車設計時，需要選擇合適的熱管理方案，這樣才能保證電池的動力供應效率和熱管理效果，通過這種方式來提高電動汽車的使用壽命和運行質量，使電動車的總體性能獲得提高。

1 電池熱管理設計的主要目標

電池熱管理在進行設計時，其主要目標包括定性指標和定量指標兩個方面。定性指標主要是針對汽車的運行狀況和理論基礎進行分析，在應用過程中主要是對運行狀況進行記錄；而定量指標則需要在實際應用過程中對數(shù)據和資料進行反復設計和實驗，才能獲得較為精準的數(shù)據，這種指標的獲取難度較大，并且在獲得了各項指標后，還需要考慮電動車的實際結構以及電池系統(tǒng)的運行狀態(tài)，通過這種方式，才能使最終的參數(shù)應用于電動汽車電池的設計和管理中。

1.1 電池系統(tǒng)熱環(huán)境溫度范圍

對于不同類型的電池來說，對于溫度的界定有一定的不同，而電池系統(tǒng)熱環(huán)境溫度范圍是保證熱管理系統(tǒng)設計的基本指標和要求，通常情況下來說，我國所使用的磷酸鐵鋰電池在進行設計時，其電池系統(tǒng)的熱環(huán)境溫度范圍通常在-30攝氏度至60攝氏度之間。所以在進行實際的電池系統(tǒng)設置時，可以將這個溫度區(qū)間作為主要的溫度范圍進行管理。

1.2 熱環(huán)境的一致性

熱環(huán)境的一致性對于計算電池溫度設計來說至關重要，這也是對冷卻系統(tǒng)質量進行評價的關鍵指標。目前市場中所選擇的工程技術以±5攝氏度為質量范圍，但在實際應用過程中，由于汽車的結構和空間等多種因素的限制，想要滿足±5攝氏度的設計指標難度較大，所以在目前市場上常見的汽車電池熱環(huán)境一致性通常在±7攝氏度左右。

1.3 低溫加熱溫度控制

目前市場中所選擇的磷酸鐵鋰電池，在應用過程中對于溫度的要求較高，如果周圍環(huán)境溫度過低就會導致鋰電池在充電時消耗的時間更多，所以在汽車的電池內部往往需要配置加熱系統(tǒng)，這也是十分重要的一項熱管理性能指標。

2 電動汽車整車電池熱管理的措施

2.1 以鋰電池進行分析

電動汽車在實際運行過程中，電源供應是保證電動汽車動力的關鍵，也是鋰電池的實際工作方式，而在進行整個汽車的電池管理時，鋰電池的電池溫度對于汽車的整體運行和功率性能有極為密切的聯(lián)系。如果外界環(huán)境溫度過低，會直接導致鋰電池的有效容量快速衰減，無法在實際運行過程中為汽車提供足夠的動力，例如在0攝氏度以下電池的可用容量會大大減少，而溫度過低，還有可能出現(xiàn)瞬間的電壓過充情況，出現(xiàn)電池內部鋰的析出，這種狀況有可能導致短路事件的發(fā)生。除此之外，在對鋰電池的熱相關問題進行分析時，發(fā)現(xiàn)電池的安全性問題也與電池的熱問題有較高的關聯(lián)性，在生產過程中如果沒有嚴格對鋰電池的質量進行控制，就有可能導致電池在使用過程中發(fā)生局部過熱的情況，溫度過高會出現(xiàn)放熱反應，嚴重時導致電池爆炸，對于乘車人員的安全和正常的汽車使用都會埋下安全隱患。

2.2 空氣強制對流

在進行電池的熱管理時，發(fā)現(xiàn)散熱是其中一項十分重要的內容，而空氣的強制對流是散熱的重要方式，這種對流方式是將空氣作為傳熱介質進行散熱；但值得注意的是，空氣本身所具備的冷卻效果較差，在這種狀況下就需要選擇強制的空氣冷卻方式，而運動產生的流動能夠使空氣帶走一定的電池熱量，對電池溫度起到控制作用。在強制對流系統(tǒng)的應用時，需要注意電池的散熱槽設計，保證電池在安裝時與其他的設備有一定的距離，需要科學的設置散熱面積和電池封裝工作，這樣才能保證散熱工作能夠穩(wěn)定運行。我國目前所采用的電動汽車電池組，往往會選擇串聯(lián)和并聯(lián)式的通道，在仿真的結果下對電池的散熱性進行分析，能夠了解熱輻射在這個散熱過程中占有較高的比例，所以應當盡可能強化傳熱并降低溫度，這樣能夠有助于使電池的運行更為穩(wěn)定。風冷是目前市場中選擇的一種較為常用的電池散熱方式，這種方式能夠有效的對電池進行散熱，并且這種設備結構簡單,再進行安裝時成本也較低，但無論是冷卻還是加熱,風冷存在效率較低的問題，相關工作人員需要予以解決。

3 總結

隨著近年來時代的不斷發(fā)展，為了滿足節(jié)能環(huán)保型社會的需求，汽車生產行業(yè)應當逐漸向電動汽車不斷發(fā)展相關工作人員需要明確電動汽車電池的熱管理分析，這對于汽車行業(yè)的總體發(fā)展來說，也能夠起到積極的意義。相關工作人員需要認真嚴肅的對待汽車鋰電池生產和應用過程中存在的熱效應，并做好相應的熱管理，這樣才能使總體質量管理得到控制，使我國的電動汽車發(fā)展更為有效和快速。