电动汽车整车电池热管理探讨

崔厚明

摘 要 随着我国近年来可持续发展理念的不断推广，目前市场上电动车也如雨后春笋一般涌现。目前市场中的各种电动车在进行热管理时，其系统方案较多并且各有优劣，但其主要目的都是尽可能降低电动车对电池能源的需求，保证电动车续航和里程的前提下，尽可能提高电动车的舒适度和安全性。锂电池具有极高的能量密度，并且能量转换效率较高，受到了现代电动汽车市场的青睐。本文中简单分析了锂电池的特性，并分析了电动汽车的整车电池热管理方案，旨在为我国电动汽车的发展提供帮助与参考。

关键词 电动汽车;电池热管理;发展方向;锂电池

对于电动汽车来说，电池就是汽车运行的核心部件，而在进行电池的系统管理时，选择现代化的科技手段，对电池的运行状况进行监控和管理，对于不同汽车的设计来说都至关重要。不同汽车在运行过程中对于动力的要求也有所不同，而在进行汽车设计时，需要选择合适的热管理方案，这样才能保证电池的动力供应效率和热管理效果，通过这种方式来提高电动汽车的使用寿命和运行质量，使电动车的总体性能获得提高。

1电池热管理设计的主要目標

电池热管理在进行设计时，其主要目标包括定性指标和定量指标两个方面。定性指标主要是针对汽车的运行状况和理论基础进行分析，在应用过程中主要是对运行状况进行记录;而定量指标则需要在实际应用过程中对数据和资料进行反复设计和实验，才能获得较为精准的数据，这种指标的获取难度较大，并且在获得了各项指标后，还需要考虑电动车的实际结构以及电池系统的运行状态，通过这种方式，才能使最终的参数应用于电动汽车电池的设计和管理中。

1.1 电池系统热环境温度范围

对于不同类型的电池来说，对于温度的界定有一定的不同，而电池系统热环境温度范围是保证热管理系统设计的基本指标和要求，通常情况下来说，我国所使用的磷酸铁锂电池在进行设计时，其电池系统的热环境温度范围通常在-30摄氏度至60摄氏度之间。所以在进行实际的电池系统设置时，可以将这个温度区间作为主要的温度范围进行管理。

1.2 热环境的一致性

热环境的一致性对于计算电池温度设计来说至关重要，这也是对冷却系统质量进行评价的关键指标。目前市场中所选择的工程技术以±5摄氏度为质量范围，但在实际应用过程中，由于汽车的结构和空间等多种因素的限制，想要满足±5摄氏度的设计指标难度较大，所以在目前市场上常见的汽车电池热环境一致性通常在±7摄氏度左右。

1.3 低温加热温度控制

目前市场中所选择的磷酸铁锂电池，在应用过程中对于温度的要求较高，如果周围环境温度过低就会导致锂电池在充电时消耗的时间更多，所以在汽车的电池内部往往需要配置加热系统，这也是十分重要的一项热管理性能指标。

2电动汽车整车电池热管理的措施

2.1 以锂电池进行分析

电动汽车在实际运行过程中，电源供应是保证电动汽车动力的关键，也是锂电池的实际工作方式，而在进行整个汽车的电池管理时，锂电池的电池温度对于汽车的整体运行和功率性能有极为密切的联系。如果外界环境温度过低，会直接导致锂电池的有效容量快速衰减，无法在实际运行过程中为汽车提供足够的动力，例如在0摄氏度以下电池的可用容量会大大减少，而温度过低，还有可能出现瞬间的电压过充情况，出现电池内部锂的析出，这种状况有可能导致短路事件的发生。除此之外，在对锂电池的热相关问题进行分析时，发现电池的安全性问题也与电池的热问题有较高的关联性，在生产过程中如果没有严格对锂电池的质量进行控制，就有可能导致电池在使用过程中发生局部过热的情况，温度过高会出现放热反应，严重时导致电池爆炸，对于乘车人员的安全和正常的汽车使用都会埋下安全隐患。

2.2 空气强制对流

在进行电池的热管理时，发现散热是其中一项十分重要的内容，而空气的强制对流是散热的重要方式，这种对流方式是将空气作为传热介质进行散热;但值得注意的是，空气本身所具备的冷却效果较差，在这种状况下就需要选择强制的空气冷却方式，而运动产生的流动能够使空气带走一定的电池热量，对电池温度起到控制作用。在强制对流系统的应用时，需要注意电池的散热槽设计，保证电池在安装时与其他的设备有一定的距离，需要科学的设置散热面积和电池封装工作，这样才能保证散热工作能够稳定运行。我国目前所采用的电动汽车电池组，往往会选择串联和并联式的通道，在仿真的结果下对电池的散热性进行分析，能够了解热辐射在这个散热过程中占有较高的比例，所以应当尽可能强化传热并降低温度，这样能够有助于使电池的运行更为稳定。风冷是目前市场中选择的一种较为常用的电池散热方式，这种方式能够有效的对电池进行散热，并且这种设备结构简单，再进行安装时成本也较低，但无论是冷却还是加热，风冷存在效率较低的问题，相关工作人员需要予以解决。

3总结

随着近年来时代的不断发展，为了满足节能环保型社会的需求，汽车生产行业应当逐渐向电动汽车不断发展相关工作人员需要明确电动汽车电池的热管理分析，这对于汽车行业的总体发展来说，也能够起到积极的意义。相关工作人员需要认真严肃的对待汽车锂电池生产和应用过程中存在的热效应，并做好相应的热管理，这样才能使总体质量管理得到控制，使我国的电动汽车发展更为有效和快速。

参考文献

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