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如何看汽车电池热管理系统

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-06-13  来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:374
核心提示:2010年刚入职的时候,看啥都新鲜,所以当时写过两篇文章(2010-09-26见EDN的yulzhu博客),更多的还是根据当时Volt的散热系统和AVL以及相关SAE论文的摘录。 电动车聚合物锂电池液体冷却方法1 电动车聚合物锂电池液
    2010年刚入职的时候,看啥都新鲜,所以当时写过两篇文章(2010-09-26见EDN的yulzhu博客),更多的还是根据当时Volt的散热系统和AVL以及相关SAE论文的摘录。
    电动车聚合物锂电池液体冷却方法1
    电动车聚合物锂电池液体冷却方法2
    现在看来,所有做功率电子、电池散热的工程师,都合并到热系统工程的团队里面了。电池系统的热管理,本身和其他部件的需求没有大的概念上的区别,其核心的问题,在于电池在高温区间的问题和低温区间的问题。如果我们比对功率电子的热设计,殊途同归。
    1)功率电子散热 在《Robust Thermal Design of a DC-DC Converter in an Electric Vehicle》中那样:在将工业的电气化移植入汽车中的过程中的时候,整个电子类产品的热设计(包括,电机,电机控制器,DC-DC高压转换和充电器,最为特殊的是电池组)这些部件的散热要求,需要结合考虑本身部件的布置的环境,然后根据这个环境条件来仔细考虑。在夏天高温环境下,汽车要承受地面高至40度以上的环境温度,还要把乘客舱的热量散出去,如果布置在底盘上的这些设备面临着系统性的热管理的风险。
   

    对一个DC/DC对主要的发热元件确定之后,根据电流Profile来评估散热模型。在风冷系统中,我们能拿出来做设计的调整的包括:(外壳材料、PCB大小、铜层大小等),后续根据参数敏感度选取比较好的控制参量和结果组合。
   

    2)以前的工程总监是加拿大人,他对某秦,功率电子采用液冷,而电池系统自然冷却表示不解。电池的高温和低温的问题包括:
    a)高温 温度高了,寿命受很大的影响,特别是单体的温度差异导致容量和参数的变化,使得Pack的一个SOC的考虑泡汤了。
    b)低温 低温不能大功率充电、低温能量回收有限制,低温使得PTC能量释放出问题,客户只能开着限速的车在寒冷的车厢里面无聊的开车。
    做电池的工程师会给你一堆限制,否则
    无法保证续航里程精确性
    无法保证车辆的燃油经济性
    无法保证单体Warrenty满足要求
    无法保证单体之间的差异
    无法在某些条件下不出极端问题
  

    电池热设计的基本过程:
    1.通过整车的工况,估算电池组需要放电和充电的工况;
    2.使用仿真来验证以上的条件;
    3.通过估算推导在放电和充电条件下电池组产热情况;
    4.考虑系统的选择方案(液冷和风冷)
    5.以正常值考虑单体电池需要的散热条件;
    6.在既定的散热条件下(液冷为进口水压和温度,风冷为风扇的功率和进风口的空气的
    温度控制)设计相应的散热片或者散热间隙;
    7.通过流体设计软件来仿真结果。
   

    我们根据VW的材料大概有这么一个过程
    分析车辆项目的布置
    车辆构型
    电气要求
    可安装位置
    各个国家的特殊条件要求
    电池项目的布置
    单体类型
    battery set-up
    安装空间和位置
    电气功率
    各个国家的设计条件
    热管理估计
    冷却和加热要求
    cooling medium
    可用的热连接
    可能的热管理系统构型(这里分自然冷却、强制风冷、液冷、直接制冷剂冷却)
   

    以前不是很理解这种,不过自从仔细观察了Daimler的HEV系统之后总算明白了
   

    模块这一层级,可能略微复杂一些,分以下四种,或者可以加一种冷却头
   

    具体分以下的步骤,通过建立不同的单体热模型来确认是否符合要求。
  

    这个建立模型的过程,其实挺花钱的
  

    不过取巧的办法是,根据情报收集的数据,根据车辆的测量数据来获取一些模型考量:
    1)基本的单体信息可知
    2)在各种条件下,放入V、I和T探头,然后进行拟合
    我的观点是,正向可以做的漂亮,反向也要做的漂亮和精致。
    小结:
    1)今天聊了聊,晚上写个小结,其实做到后面,需要从VTS=》STS=》CTS,真正到VCU或者BMS的参数,已经经过好多轮的优化和妥协了
    2)处处皆学问,看多了把知识架构理出来,知道怎么设计,什么是要点,什么是评判接受的条件,谁来提要求,谁来满足。
 
关键词: 管理系统 如何看 电池


 

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