鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:430次 | 2021年12月11日
Miba廠家開發(fā)適用電動車的電池冷卻系統(tǒng) 可適應(yīng)電池形狀
據(jù)外媒報道,奧地利技術(shù)公司Miba開發(fā)了一種適用于電動汽車的電池冷卻系統(tǒng),該系統(tǒng)可適應(yīng)電池的形狀,為電池組的設(shè)計開辟新道路。
在由電驅(qū)動的汽車研發(fā)中,研發(fā)人員面臨的最重要的挑戰(zhàn)之一就是電池的熱管理,電池?zé)峁芾韺ζ嚨睦m(xù)航里程以及電池的使用壽命都至關(guān)重要,也是實(shí)現(xiàn)快速充電的必要條件。目前開發(fā)的趨勢是液冷法,但是開發(fā)中遇到的主要挑戰(zhàn)是在電池和散熱器之間如何建立最佳的熱連接。奧地利技術(shù)集團(tuán)Miba已經(jīng)研發(fā)出一種冷卻系統(tǒng)FLEXcooler,具有非常靈活的形狀,可適用于任何電池。
MibaFLEXcooler將電池與其緊密連接在一起,是市場上唯一一個既可吸熱又可散熱的液冷系統(tǒng)。該新系統(tǒng)不需要填充電池和冷卻系統(tǒng)之間空隙的填充物,此外,MibaFLEXcooler還非常輕,能夠用于菱形電池、圓柱形電池和電池包。
目前,Miba正與一家歐洲汽車制造商和其他伙伴合作,致力于歐盟的研究項(xiàng)目“i-HeCoBatt”(提升電動汽車電池組續(xù)航里程的加熱和冷卻解決方案),為FLEXcooler配備傳感器以使其智能化。該傳感器可為汽車的控制系統(tǒng)提供有關(guān)電池溫度分布的信息,從而讓電池能夠在運(yùn)行過程中控制和優(yōu)化其功能,最終提升電池的性能以及增長其使用壽命。
冷卻技術(shù)是電動汽車的核心技術(shù)之一,相比于傳統(tǒng)燃油汽車,因新增了大的發(fā)熱元件(電池,電機(jī),控制器,充電器等),電動汽車?yán)鋮s性能就變得格外重要。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電池常用的冷卻方式可以分為四種,即自然冷卻,風(fēng)冷,液冷,相變冷卻/制冷劑直冷,一張表總結(jié)如下,他們的冷卻效率逐漸提升。
下面我們分別來介紹這幾種冷卻方式,先說說自然冷卻,即不采用特別散熱措施,讓發(fā)熱部件通過自身表面與環(huán)境空氣進(jìn)行熱交換來散熱。這是一種最原始也是最簡單的冷卻,因?yàn)闆]有什么應(yīng)用,所以這里僅僅提一下。
風(fēng)冷
通過空氣流過發(fā)熱部件表面帶走熱量。又分為兩類:如果是利用汽車行駛與空氣相對運(yùn)動將空氣引入電池包內(nèi)部,那么稱為被動風(fēng)冷;如果通過風(fēng)扇將空氣引入電池包內(nèi)部,那么稱為強(qiáng)制風(fēng)冷。
對于風(fēng)冷系統(tǒng),其風(fēng)道的設(shè)計尤為關(guān)鍵,主要分為串行和并行的方式,如下圖。串行結(jié)構(gòu)簡單,但阻力大;并行結(jié)構(gòu)較復(fù)雜占用空間多,但散熱均勻性好。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
風(fēng)冷方式一般用于早期的電動汽車,但是也有一個奇葩,即日產(chǎn)Leaf。
液冷
利用液體工質(zhì),通過水道間接或直接與發(fā)熱部件接觸,吸收熱量并帶到外部的散熱器;同時,通過風(fēng)冷的方式給散熱器中的液體工質(zhì)降溫,再將降溫后的液體工質(zhì)送回發(fā)熱部件內(nèi)部重新吸收熱量。
其中有液體工質(zhì)可直接接觸電芯的,比如硅油,蓖麻油等,也有液體工質(zhì)通過水道間接接觸電芯的,如水和乙二醇等。目前水和乙二醇混合溶液用的比較多。
液冷是目前主流的冷卻方式,其代表為通用Volt:
以及特斯拉:
相變冷卻
利用材料在固液氣三態(tài)間發(fā)生轉(zhuǎn)變,在發(fā)熱部件工作時吸收熱量,不工作時散發(fā)熱量的一種方式。
目前相變冷卻還處于研究階段,但是還是有奇葩(引領(lǐng)業(yè)界潮流),寶馬i3如下:
總結(jié)
電池系統(tǒng)內(nèi)部的熱量如果得不到有效的控制,會引起電池的熱失控。電池溫度過高,會造成電池循環(huán)壽命降低,同時電池在充放電過程中也會發(fā)熱,存在失火等風(fēng)險。此外,電芯之間的溫差也會使電池一致性降低。
因此,電池冷卻系統(tǒng)對于保證電池壽命,安全性和一致性至關(guān)重要。在電動汽車“火熱”的背后,需要電池冷卻系統(tǒng)來“降降溫”。蓋世汽車,汽車人參考