解析新能源汽车电池热管理系统

新能源汽车电池热管理系统分析

电池组是电动汽车上装载电池组的重要储能装置，是混合移动/电动汽车的关键部件，其功能直接影响混合移动/电动汽车的功能。现在电池普遍存在比能量和比功率低、循环寿命短、使用性能受温度等缺点。由于车辆空间有限，电池运行过程中积累的热量会造成地面温度不均匀，影响电池单体的均匀性。这样会降低电池的充放电循环功率，影响电池的功率和能量发挥。在严重情况下，还会导致热失控，影响系统的安全性和可靠性。为了使电池组发挥最佳的功能和寿命，要对电池进行热处理，将电池组的温度控制在合理的范围内。

电池热处理的重要功能包括:准确测量和监测电池温度;电池过热时有效散热;低温快速加热;保证电池温度场分布均匀;电池冷却系统与其他冷却装置的匹配。

有两种方法来冷却电池组:空气冷却和液体冷却。研究表明，风冷方式容易结束，但电池组温度梯度变化，不利于电池稳定运行。在空调系统中，冷却剂与制冷剂之间进行热量交换的液体冷却逐渐成为主流。为了科学地解决新能源汽车电池的热问题，要考虑多系统的相互影响。如图1所示，电池组冷却与汽车空调系统、电机冷却系统、发动机冷却系统等系统之间存在不同程度的耦合。因此在电池系统温度控制策略中，热处理应结合其他系统来分析影响。

治疗方法

为了解决电池热处理过程中流动系统之间的复杂耦合问题，可以使用Dymola软件的蒸发循环库、液冷库和电池库建立一维仿真模型。对整个模型系统进行仿真，分析不同系统之间的耦合，从而结束对复杂系统的控制。

Dymola软件拥有丰富的模型库，选择基础库和商业库可以方便的建立电池热处理系统。蒸发循环库几乎覆盖了市场主流的所有制冷剂。考虑元件发热和温度对元件电气功能影响的基本元件模型，包括电阻、二极管、晶闸管和电动机;传热单元模型具有热容、导热、对流、辐射、温度、热流边界条件;可用于电池液流管道建模、元件选型、系统功能讨论的液体冷却罐，包括管道、控制阀、恒温阀、泵、风机、换热器、膨胀箱等模型;考虑到电池单体的不同以及温度对电池容量和外部特性的影响，利用电池库模型可以分析电池的电、热、寿命等特性。