电动汽车电池组主动热管理系统

电动汽车电池组主动热管理系统

纯电动汽车和插电式混合动力汽车在运行过程中，电池组始终进行着充放电工作。电池组充放电的本质是电化学反应，在电化学反应过程中会伴随着热量的产生。电池组内部累积的热量越多，电池组温度就越高。而温度是影响电池组性能、使用寿命和可靠性的关键因素。因此，对电池组温度进行热管理成为获得电池组更好性能必不可少的部分。传统电池组的热管理系统采用风冷式方法，该方法依据电池表面温度作为风机控制量。但是，这种冷却方法往往造成电池组内部各模块冷却不均匀，同时由于电池组温度变化具有滞后性，因而风冷式冷却可能造成电池组过度冷却。介绍了一种电池组主动热管理系统，其可以对电池组的冷却起到改善作用。

建立的电池组主动热管理系统包括8个步骤：①确定电池单元和电池组的设计特征和约束；②定义电池单元和电池组及其它模块产生的热量和自身热容量；③定义传热介质；④对电池组的性能进行初步测试；⑤预测电池和电池组的热特性；⑥定义热管理系统的设计；⑦定义热管理控制系统的设计和集成；⑧测试和调制热管理系统。前5个 步 骤 在 Matlab/Simulink和SimScape建模环境下，通过对松下NCR18650B电池的建模仿真获得。在第6个步骤和第7个步骤中，通过串联式和并联式冷却回路冷却性能的对比，确定了热管理系统中并联式冷却回路结构。控制策略设定为依据温度传感器测量的温度自动控制冷却回路的冷却液的流速。在最后一个步骤中，对热管理系统的测试和调制主要通过仿真美国US06高速、高加速度循环工况，以优化出电池组的功率输出。结果表明，优化后的电池热管理系统能够在美国US06高速、高加速度循环工况下保持电池组温度处于最佳效率温度区间内。

Joshua Kurtis Carroll et al. SAE 2016-01-2221.

编译：王淼