动力电池系列31——电池管理系统

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昨天和大家分享了动力电池系列的第三十部分：汽车空调系统

今天和大家分享第三十一部分：电池管理系统

动力锂电池高效工作温度区间为 25-40℃，温度过高会导致电池热失控，温度 过低会降低电池的充放电倍率。

电池热管理系统的基本作用就是准确测量和监控电池温度，在电池温度过高时及时散热、温度过低时快速加热，保障电池在合理的工作范围内工作。 

根据媒介不同，电池热管理系统可分为风冷、液冷和固态相变材料三类。 

1、风冷式散热系统 

风冷式散热系统结构原理简单，只需让空气经过电池表面带走热量，从而实现 电池降温目的。根据通风措施不同，可分为自然对流散热和强制通风散热。自然对流散热不依靠外部风机，只通过汽车行驶时吸入的外部空气或舱内对流空气进行散热。强制通风散热则是在自然对流散热系统的基础上加上强制通风技术。 

根据系统连接方式，可分为串联式散热和并联式散热。

串联式散热：空气从入口端进入，带走热量从出口端流出，由于流通空气在两端存在温差，所以散热效果 不一致。

并联式散热：对进出口通道与电池间隔进行设计，可确保每块电池通过的空气流量均匀，保证一定的散热效果。

串联/并联风冷散热：

风冷式散热结构简单，成本底，但由于空气与电池表面热交换系数较低，降温速度较慢且温控均匀性较差。

2、液冷式散热系统 

液冷式散热系统是指通过液态流体直接或间接接触电池表明，通过液体循环流动把电池包内产生的热量带走，从而达到散热目的。

直接接触式是利用制冷剂 （R134a）蒸发散热原理，带走电池包内部的热量。

间接接触式是将液冷板防直在 电池单体之间，使电池表面与液冷板直接接触，通过液冷板内液体循环流动带走热量。特斯拉的电池包就使用水和乙二醇的混合物液冷方式散热。

液冷式散热系统：

液冷式散热系统具有换热效果好、散热效率高、冷却均匀且冷却面积大等优点， 但成本高，维修费用高且结构复杂。

3、相变材料冷却 

相变材料式散热系统是以相变材料作为传热介质，利用相变材料在发生相变 时可以储能与放能的特性达到对动力电池低温加热与高温散热的效果。相较液冷 式和风冷式散热系统，相变材料冷却具有能耗低、高效、温度波动小等优点，缺陷在于材料热导率较低，自身只能作为吸热或储热的材料，无法进行散热。

相变材料冷却：

动力电池系列的第三十一部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第三十二部分的内容：电机电控热管理

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