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熱管理系統(tǒng)是怎樣保障電動車電池正常運行的？
新能源轎車最為讓人重視的問題便是自燃了。2020年5月起，新能源轎車國家監(jiān)管途徑共發(fā)現(xiàn)79起安全事故。其間58%的車輛起火源于電池問題，19%的車輛起火源于磕碰問題。為何新能源轎車自燃大多數(shù)是因為電池呢？其實電池安全不是某個技術(shù)點的問題，而是整個系統(tǒng)問題。電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)的根柢作用是讓電池作業(yè)在必定的適合溫度規(guī)模內(nèi)，維持最佳的運用狀況和功率，用來確保電池系統(tǒng)的功能和壽數(shù)，而不是在電芯熱失控后再阻遏。
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在電動車的電池包中有著非常多的獨立電芯，而處理這一群電芯不讓他們發(fā)生熱失控而自燃是由熱處理系統(tǒng)擔(dān)任的。現(xiàn)在的純電動車所搭載的三元鋰電池系統(tǒng)能量密度高達180Wh/kg。因而必需要更可靠的熱處理系統(tǒng)才干減少熱失控的風(fēng)險。避免電池自燃，熱處理系統(tǒng)的首要職責(zé)是處理電池溫度在電池的最佳作業(yè)規(guī)模。
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電池電芯在作業(yè)時會發(fā)熱，這時電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)就要給電池降溫。現(xiàn)在給電池降溫分為兩種方法。第一種是風(fēng)冷，特點是技術(shù)簡略、成本低便于維護?？墒请姵貎?nèi)部的各個部位溫度有的高有的低，風(fēng)冷的缺點是很難到達散熱均衡。因而風(fēng)冷一般用在熱穩(wěn)定性較好的磷酸鐵鋰電池上。面臨現(xiàn)在能量密度越來越高的三元鋰電池，風(fēng)冷就顯得有些無能為力了，于是就呈現(xiàn)了第二種方法液冷。液冷通過電池管道內(nèi)的液體來操控電池的溫度，降溫作用較好，使整個電池的溫度到達均衡。缺點是技術(shù)難度要大于風(fēng)冷，成本高，以及體積大，會添加車身重量。
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除了電池的熱失控問題以外，因為電池不受熱，也不耐寒，避免在冬天因冰冷氣候，電池活性下降構(gòu)成續(xù)航路程下降也是熱處理系統(tǒng)的職責(zé)。比較夏天，極寒氣候下更是對電池是一種殺傷力?，F(xiàn)在的一些手機，在冰冷氣候也會被凍的關(guān)機。這關(guān)于電動轎車來說，更是一個巨大的應(yīng)戰(zhàn)。
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一套完好的電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)還需求在冬天這一關(guān)鍵時刻，為電池預(yù)熱，并協(xié)同空調(diào)熱處理系統(tǒng)，讓電池發(fā)揮出最大的續(xù)航能力。關(guān)于傳統(tǒng)轎車來說，發(fā)起機做功自身會發(fā)生許多熱量，因而冬天空調(diào)暖風(fēng)就沒有丟失能量。但關(guān)于電動轎車來說，少了發(fā)起機這一熱源，動力電池除了要給驅(qū)動轎車供應(yīng)能量，還要再分出一部分精力在暖風(fēng)耗電上，損耗極大。現(xiàn)階段，電動轎車的暖風(fēng)空調(diào)大都會額外裝置一個電加熱器。它的作業(yè)原理和我們運用的電熱水器類似，能使管道里的冷卻液靈敏升溫，給電池包供暖，其結(jié)構(gòu)簡略、成本低價，但它的電能消耗巨大，對電池來說是很大擔(dān)負。
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那么有沒有一個更好的方法前進加熱功率呢？答案是有的，熱泵空調(diào)就能有用緩釋電動車采暖帶來的續(xù)航問題。比較電加熱器功率低下的電能轉(zhuǎn)化熱量來說，熱泵系統(tǒng)是運用電能轉(zhuǎn)移熱量。這種方法能獲得比直接用電來加熱更多的熱量。相同的環(huán)境下，熱泵采暖的制熱功率是PTC的1.8-2.4倍，，制熱功率更加高效，且節(jié)能作用顯著，能將取暖構(gòu)成的丟失路程減少至一半?？墒牵瑹岜孟到y(tǒng)仍處于發(fā)展階段初期，技術(shù)上還存在低溫發(fā)起難的問題。因而在低于-10℃極寒情況下，就要用熱泵和PTC共同來供應(yīng)熱量。
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最近有個經(jīng)典案例，特斯拉不久前宣告了一項關(guān)于熱泵系統(tǒng)的新專利，估計將首要應(yīng)用于Modle Y。該技術(shù)在規(guī)劃中取消了傳統(tǒng)PTC，而是將一個起輔佐作用的低壓PTC集成在熱泵空調(diào)里，再結(jié)合電池系統(tǒng)、功率電子驅(qū)動系統(tǒng)和整車的系統(tǒng)回路整合在一起，建立了一套模塊化系統(tǒng)。特斯拉的這一做法改變了軟件和硬件的聯(lián)系，也改變了車企內(nèi)部不同系統(tǒng)規(guī)劃的協(xié)同概念，而這種新的組織方法短期內(nèi)傳統(tǒng)車企很難跟上。
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未來新能源轎車熱處理的發(fā)展趨勢：一是智能化熱處理，熱處理系統(tǒng)未來必定會結(jié)合智能座艙，為用戶帶來更舒適的領(lǐng)會，如自動調(diào)度最適合的座艙環(huán)境溫度。二是支持快充和超充，充電難和充電慢是現(xiàn)在影響電動轎車用戶領(lǐng)會的兩大痛點，縮短充電時刻，比如以特斯拉V3超充樁，需求靈敏帶走熱量，這也需求電池?zé)崽幚硐到y(tǒng)來幫忙完成。
