动力电池作为电动汽车的动力能源,其充电、做功的发热问题是制约动力电池发展的重要因素。动力电池的性能与电池温度密切相关。40-50℃及以上的高温会明显加速电池的衰老,更高的温度(如120-150℃及以上)则会引发电池热失控。 动力电池组的工作状态包括: ①电池组在充、放电时会释放一定的热量,故需要对电池组进行冷却。 ②在低温环境下,需要对电池组进行加热处理,以提高运行效率。 动力电池组采用冷却系统的作用是:通过对动力电池组冷却或加热,保持动力电池组较佳的工作温度,以改善其运行效率并提高电池组的寿命。 目前应用在动力电池上的冷却方式有水冷和风冷两种。
(1.水冷动力电池冷却系统。
水冷动力电池冷却系统主要部件包括散热器、膨胀壶、电子水泵、VCU(或HPCM2混动车型)、冷却液控制阀、加热器和冷却管路等。图5-1-1所示为吉利帝豪EV450车型水令式驱动电机和动力电池冷却系统水冷动力电池冷却系统的优点是:电池平均能量效率高;电池模块结构紧凑;冷却效果优异;能集成电池加热组件,解决了在环境温度很低的情况下,加热电池的问题。缺点是:系统复杂,多了很多部件,如水泵、阀、低温水箱,成本增加。
2风冷动力电池冷却系统。
风冷动力电池冷却系统是利用散热风扇将来自车厢内部的空气吸入动力电池箱,以冷却动力电池以及动力电池的控制单元等部件。
丰田普锐斯、凯美瑞(混动版)卡罗拉双擎、雷凌双擎采用风冷动力电池冷却系统。其部件组成和原理图如图5-1-2所示。
车厢内部的空气通过右后座侧面的进气口流入,向下流经动力电池或DC-DC变换器(混合动力车辆),以降低动力电池和DC-DC变换器的温度空气通过排气管从车内排出。
