电动汽车电池包热管理
⑴ 动力电池包热管理与热设计需要哪方面的参数
动力电池包热管理与热设计需向文轩热能提供以下参数:
(1)电池包及模组的3D;
(2)温差要求;
(3)压降要求;
(4)流量大小;
(5)电池模组的发热量大小,最好有不以工况下的发热量数据。
有了以上的数据,文轩工程师就可以进行热设计了。
⑵ 动力电池的热管理是指什么
电动汽车的心脏,在方方面面影响着汽车的性能:能跑多少公里?最大加速度是多少?寿命如何?当然还有更重要的安全性能,上述问题均是电池不可推脱的责任。诸多因素影响着动力电池的性能,帮凶之一便是温度。电动车主们都深有感触,谈温色变。拿某款电动车型来说,明明有350公里的续航里程,到冬天后只剩原先的70%,很多人舍不得打开空调取暖,生怕影响到驾驶里程。实际上,高温也同样带来电池的损害。公开的研究数据表明,一节索尼18650电池在55℃条件下循环500次,容量衰减近70%。
当前的电池热管理方法有许多,诸如大家熟知的风冷散热以及液冷散热。由于空气对流换热系数相对较低,且强制风冷可能带来较大的温度差异,因此许多汽车厂商倾向于采用液冷板散热方案带来更好的用户体验。然而,随着动力电池能量密度不断提高、快速充电要求的提高以及对寿命要求的提升,迫切需要发展新的热管理技术来解决当前的技术瓶颈,热管这种高效导热元件便是未来高性能动力电池热管理系统最佳选择。
⑶ 新能源汽车热管理的目的是干什么
热管理的目的是为了让汽车部件能够在合适的工作范围,尤其是动力电池的工作范围,尽量是在20度左右的时候,它的性能是最佳的。
⑷ 电动汽车热管理系统三大组成部分是什么,各包括那些回路
纯电动汽车充电站主要由配电系统、充电系统、电池调度系统和充电站监控系统组成,下面就为大家分别介绍。 1、充电站配电系统 配电系统为充电站的运行提供电源,它不仅提供充电所需电能,而且还要满足照明、控制设备的需要,包括变配电所有设备、配电监控系统等。 2、充电站充电系统 充电系统是整个充电站的核心部分,根据电能补给方式的不同,氛围地面单相充电和整车充电两种充电系统,通常情况下,充电站采用单箱充电方式为更换下来的电池进行充电。单箱充电方式有利于提高电池组的均衡性,延长电池使用寿命。在配电站外配备4台75KW打工了充电机在应急情况下为整车充电使用。 3、充电站电池调度系统 电池调度系统对所有的电池实时进行数量、质量和状态的额监控和管理,具备电池存储、电池更换、电池重新配组、电池组均衡、电池组实际容量测试、电池故障的应急处理等功能。电池更换是电池调度系统的核心。自动更换方式是动力电池快速更换的主要方式,由更换机械装置可控制系统组成的更换机器人完成。 4、充电站监控系统 充电监控系统是电动汽车充电站高效安全运行的保证,它实现对整个充电站的监控、调度和管理。 三大件为:1.新能源车的“油箱”:电池 2.决定动力的关键:电机 3.新能源汽车的“管家”:电控系统,
⑸ 比亚迪电动汽车 电池热管理资料
1、比亚迪E6纯电动车铁电池技术的优点
(1)、 超长寿命,长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最多也就1—1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,将达到7-8年。综合考虑,性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。
(2)、 使用安全,磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁,而磷酸铁锂以经过严格的安全测试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。
(3)、 可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。
(4)、 耐高温,磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃—500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。
(5)、 无记忆效应。可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作,容量会迅速低于额定容量值,这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性,而磷酸铁锂电池无此现象,电池无论处于什么状态,可随充随用,无须先放完再充电。
(6)、 绿色环保。该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过),无污染,符合欧洲RoHS规定,为绝对的绿色环保电池证。铅酸电池中却存在着大量的铅,在其废弃后若处理不当,仍将对环境够成二次污染,而磷酸铁锂材料无论在生产及使用中,均无污染,因此该电池又列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划,成为国家重点支持和鼓励发展的项目。随着中国加入WTO,中国电动自行车的出口量将迅速增大,而现在进入欧美的电动自行车已要求配备无污染电池。
2、比亚迪E6纯电动车铁电池技术存在缺陷
(1)、 导电性差、锂离子扩散速度慢。高倍率充放电时,实际比容量低,这个问题是制约磷酸铁锂产业发展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用,这是一个主要的问题。但是,导电性差目前已经得到比较完美的解决:就是添加C或其它导电剂。目前在实际生产过程中通过在前驱体添加有机碳源和高价金属离子联合掺杂的办法来改善材料的导电性(A123、烟台卓能正采用这种方法),研究表明,磷酸铁锂的电导率提高了7个数量级,使磷酸铁锂具备了和钴酸锂相近的电导特性。实验室报道当0.1C充放电时,可以达到165mAh/g以上的比容量,实际达到135-145mAh/g,基本接近钴酸锂的水平;但是锂离子扩散速度慢的问题到目前仍然没有得到较好的解决,目前采取的解决方案主要有纳米化LiFePO4晶粒,从而减少锂离子在晶粒中的扩散距离,再者就是掺杂改善锂离子的扩散通道,后一种方法看起来效果并不明显。纳米化已经有较多的研究,但是难以应用到实际的工业生产中,目前只有A123宣称掌握了LiFePO4的纳米化产业技术。
(2)、 振实密度较低。一般只能达到0.8-1.3,低的振实密度可以说是磷酸铁锂的很大缺点。所有磷酸铁锂正极材料决定了它在小型电池如手机电池等没有优势,所以其使用范围受到一定程度的限制。即使它的成本低,安全性能好,稳定性好,循环次数高,但如果体积太大,也只能小量的取代钴酸锂。但这一缺点在动力电池方面不会突出。因此,磷酸铁锂主要是用来制作动力电池。
(3 )、 磷酸铁锂电池低温性能差。尽管人们通过各种方法(例如锂位、铁位、甚至磷酸位的掺杂改善离子和电子导电性能,通过改善一次或二次颗粒的粒径及形貌控制有效反应面积、通过加入额外的导电剂增加电子导电性等)改善磷酸铁锂的低温性能,但是磷酸铁锂材料的固有特点,决定其低温性能劣于锰酸锂等其他正极材料。一般情况下,对于单只电芯(注意是单只而非电池组,对于电池组而言,实测的低温性能可能会略高,这与散热条件有关)而言,其0℃时的容量保持率约60~70%,-10℃时为40~55%,-20℃时为20~40%。这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。当前一些厂家通过改进电解液体系、改进正极配方、改进材料性能和改善电芯结构设计等使磷酸铁锂的低温性能有所提升,但还未真正满足需求。
( 4)、 电池存在一致性问题。单体磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次,但电池组的寿命会大打折扣,有可能是500次。因为电池组是由大量单体电池串并而成,其工作状态好比一群人用绳子绑在一起跑步,即使每个人都是短跑健将,如果大家的动作一致性不高,队伍就跑不快,整体速度甚至比跑得最慢的单个选手的速度还要慢。电池组同理,只有在电池性能高度一致时,寿命发挥才能接近单体电池的水平。而在现有的条件下,由于种种原因,制作出来的电池一致性不佳,进而影响到电池的使用性能和整体寿命,因此应用在动力汽车上存在一定障碍。
⑹ 新能源汽车如何确保动力电池包的温度和隔热
电池包热管理的重要性:温度是影响锂离子电池安全、性能和寿命的重要因素。温度过高时,电池会加速衰老;温度过低时,电池的性能会明显衰减,同时也会加速衰老;极端高温会对电池造成不可逆的损伤,严重时甚至会破坏电池。另外,单体电池间的温差过大会影响电池的一致性,从而降低电池组的性能和寿命。所以热管理的设计比较重要,各项技术要求也较高,要求:轻、阻燃、低导热率、耐候性强抗高低温、有应力应变等要求。我之前给人设计的动力电池都使用广州绿原的德耐隆Telite产品系列
⑺ 电池的热管理系统指的是什么
电池热管理,是根据温度对电池性能的影响,结合电池的电化学特性与产热机理,基于具体电池的最佳充放电温度区间,通过合理的设计,建立在材料学、电化学、传热学、分子动力学等多学科多领域基础之上,为解决电池在温度过高或过低情况下工作而引起热散逸或热失控问题,以提升电池整体性能的一门新技术。
动力锂电池组热管理必要性及发展趋势:
与产能过剩带来的近忧相比,锂电池组安全问题尤其是电池热管理这个远虑似乎并未引起人们足够的重视。随着温度的降低,锂电池组放电性能显著下降,放电平台明显降低,放电容量明显减小。当温度降至-30℃时,锂电池组的放电容量为室温放电容量的87.0%,长时间在低温环境中使用,或者在-40℃超低温环境中,电源会被冻坏造成永久损害。因此,锂电池组的热管理尤为必要。
当前,锂电池低温加热主要有两种方式,一种是可变式电阻加热,包括PTC加热板和碳膜加热板;一种是恒定电阻加热,包含硅胶加热板、PI加热膜、环氧板加热膜。
实验数据显示,能量型锂电池组在绝热的环境下1C充电45分钟后,电芯内部的温升都在10摄氏度以上,有的甚至在15摄氏度以上。对满电电芯的实验显示,在绝热的环境下,用外源对电芯加热到50度,电芯内部就开始有自反应,温度开始升高,虽然上升较慢,但最后结果是燃烧失效。
锂电池组热管理系统有如下5项主要功能:
①电池温度的准确测量和监控
②电池组温度过高时的有效散热和通风
③低温条件下的快速加热
④有害气体产生时的有效通风
⑤保证锂电池组温度场的均匀分布
⑻ 电池的热管理有哪些
动力电池热管理系统的功能
由于过高或过低的温度都将直接影响动力电池的使用寿命和性能,并有可能导致电池系统的安全问题,并且电池箱内温度场的长久不均匀分布将造成各电池模块、单体间性能的不均衡,因此,电池热管理系统对于电动车辆动力电池系统而言是必需的。可靠、高效的热管理系统对于电动车辆的可靠安全应用意义重大。
电池组热管理系统有如下5项主要功能:
①电池温度的准确测量和监控。
②电池组温度过高时的有效散热和通风。
③低温条件下的快速加热。
④有害气体产生时的有效通风。
⑤保证电池组温度场的均匀分布。
二、电池内传热的基本方式
电池内热传递方式主要有热传导、对流换热和辐射换热3种方式。
电池和环境交换的热量也是通过辐射、传导和对流3种方式进行的。热辐射主要发生在电池表面,与电池表面材料的性质相关。
热传导是指物质与物体直接接触而产生的热传递。电池内部的电极、电解液、集流体等都是热传导介质,而将电池作为整体,电池和环境界面层的温度和环境热传导性质决定了环境中的热传导。
热对流是指电池表面的热量通过环境介质(一般为流体)的流动交换热量,它也和温差成正比。
对于单体电池内部而言,热辐射和热对流的影响很小,热量的传递主要是由热传导决定的。电池自身吸热的大小与其材料的比热容有关,比热容越大,散热越多,电池的温升越小。如果散热量大于或等于产生的热量,则电池温度不会升高。如果散热量小于所产生的热量,热量将会在电池体内产生热积累,电池温度升高。
三、电池组热管理系统
设计实现按照传热介质,可将电池组热管理系统分为空冷、液冷和相变材料冷却3种。考虑到材料的研发以及制造成本等问题,目前最有效且最常用的散热系统是采用空气作为散热介质。按照散热风道结构,空冷系统又可分为串行通风方式和并行通风方式两种
⑼ 动力电池热管理相关的书籍有哪些
在能源危机和环境污染的双重压力下,节能减排已成为全社会共同的责任。发展电动汽车,关键是动力电池。过热、燃烧、爆炸等安全问题一直是动力电池研究的重点。热量的产生与迅速堆积必然引起电池内部温度升高,尤其在高温环境下使用或者在大电流充放电时,可能会引发电池内部发生剧烈的化学反应,产生大量的热,若热量来不及散出而在电池内部迅速积聚,电池可能会出现漏液、放气、冒烟等现象,严重时电池发生剧烈燃烧甚至爆炸。无论是传统的铅酸电池,还是性能先进的Ni-MH,Li-ion动力电池,温度对电池整体性能都有非常显著的影响。为延长动力电池寿命,提升其电化学性能以及能量效率,必须设计合理的电池热量管理系统,在高温条件下对电池进行散热、低温条件下对电池进行加热或保温,以提升电动汽车整车性能。本书针对国内外电池热管理的研究进展,结合编者近年来的研究成果,分别从基于空气、液体、相变材料等为传热截至的热管理系统出发,对相关技术进行了编著。
⑽ 新能源汽车电池热管理一般采用什么方式
一般都是风冷式散热。特斯拉是液冷式。冬天有个加热功能。