电动汽车热管理系统算例

1. 保时捷开发电动汽车热管理系统 具备预测行程的功能

车家号的网友，大家好！今天选车网为您带来保时捷电动车预测充电技术的最新消息，请点击关注选车网，第一时间了解最新的汽车资讯。

选车君观点：纯电动汽车的充电效率对于电动汽车来说是十分关键的产品竞争力，高效地充电效率能够有效地提升用户在日常用车过程中的使用体验，而保时捷即将推出的这款热管理系统具有极强的智能性，或将为未来充电系统的发展提供全新的方向。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

2. 汽车热管理系统目前有哪些技术难点

难点在于仿真结果准确性。
前期开发方案都是根据仿真制定的，现在国内主机厂这方面能力很差，也没有引起足够重视。
往往都是样件出来做整车实验。实验通过了就结束了，没通过就改点东西，改完过了也不知道因为啥。 没有正向开发！

3. 电动车热泵系统

对于电动车，热泵系统是热管理领域的新技术，领克ZERO concept量产车所搭载的热泵系统，能效可以达到传统PTC模式的2-3倍。通俗地讲，热泵系统的工作原理可以理解为空调制冷的反相过程，是在蒸发吸热、液化放热的过程中改变温度。
热泵是热量的“搬运工”，可以把热量从低温工质（自然环境）泵到高温工质（动力电池舱）内，通过消耗小部分电能将外界热量泵进乘客舱内，整个过程中，消耗少量的电，“搬运”热量，从而提升制热能效。领克ZERO concept量产车搭载的直接式热泵系统，采用高温高压冷媒直接供热技术，比普通热泵进一步提高10%热效率。
直接式热泵是领克ZERO concept量产车热管理系统的核心。整套热管理系统可在-30℃的极寒条件下，将动力电池舱的温度提升至15-20℃的电池稳定工作温度。与单一PTC模式车型相比，领克ZERO concept量产车能够提升超过80km的续航里程，用于电池热管理的能耗，则减少了50%。
与此同时，领克ZERO concept量产车冬季“热车”的效率更高，乘员舱内2分钟出风温度最高可达55℃，严冬车内温度提升更快。这是因为配备了电池预加热系统，半导体振荡加热技术可以提升50%以上的预热效率。通过智能化的全新一代热管理系统，领克ZERO concept量产车告别了“虚标里程”，经过SOC精准估算策略，精准反馈电池续航

4. 电动汽车如何“抛弃”PTC特斯拉做得最绝

前两天有时间仔细查了一下ModelY的信息，目前看下来100米的线束肯定是做不到了，但是在热泵和PTC上的使用上，还是非常有特点的。目前看下来，特斯拉在热管理系统上面，出现了之前驱动系统、充电系统方面相似的协调性，通过调度整车的客舱加热/散热需求、电池的加热/散热需求和驱动系统的散热需求，充分利用了空调压缩机和电机/逆变器的特性，达到了省掉水热式PTC和高压电热式PTC的效果。

第一部分?热泵系统的限制

目前所有的新能源车空调系统中主要包含制冷功能和加热功能，制冷基本都采用电动压缩制冷方式，制热方案主要包括PTC（液体/空气）和热泵系统。热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，把蒸发器和冷凝器功能互相对换，改变热量转移方向。热泵系统的类型主要有直接式热泵空调系统、间接式热泵空调系统和补气增焓直接式热泵空调系统等。低温的使用限制一个是室外换热器结霜，另外是COP制热能效比是和环境温度强相关的（空调将制冷/热循环中产生的制冷/热量与制冷/热所消耗的功率之比）。行业内的方向是制冷剂的改变和辅助的措施，如下图所示。

图7在几种模式下，压缩机变身为加热器

小结：

我觉得从好几个方面，特斯拉改变了软件和硬件的关系，改变了车企和供应商的关系，改变了车企内部不同的系统设计的协同的概念，而这种新的组织方式是短期内传统车企很难跟上的。

作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。

图｜朱玉龙网络及相关截图

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

5. 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。

6. 电池液态热管理系统是什么

对于电动汽车而言，为了保障电池有个合理的工作温度范围，都会通过一定的管理系统来对电池进行监控和管理，用以保证电池系统的性能和寿命。而这样的一套系统便是电池液态热管理系统，电池液态热管理系统是电动汽车电池管理系统当中的一部分，它与电池管理系统共同构成了电池的管理的安全之门，那么电池液态管理系统是什么？

随着车辆保有量的增加，电池技术的发展，对于电池热管理系统的重要性进一步提高。因此电池的热管理系统是我们最应该关注的环节。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

7. 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，

8. 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

9. 深度：研判ARCFOX αT“独一无二”的动力电池热管理控制策略

无疑，ARCFOXαT设定的“独一无二”的动力电池热管理控制策略，为的是在相对400伏、500-700伏高电压平台较低的340伏电电压平台，应用更大充电功率带来的更高热量（电流），对软包三元锂电芯进行更主动的散热以获得更好的车辆安全性。

当然，对于室外温度低至多少摄氏度还会激活动力电池高温散热功能，对于高温工况行车和充电时ARCFOXαT电动SUV的动力电池热管理系统控制策略，以及电四驱系统扭矩如何在桥间分配，都将在后续测试稿件中体现。

未完待续。。。。。。

新能源情报分析网评测组出品

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。