为了尽可能延长高压电池的使用寿命并获得最大功率,需在规定温度范围内使用蓄电池。-40~50℃时,高压电池处于可运行状态。这些温度限值是指实际电池温度而非车外温度。就温度特性而言,高压电池单元是一个惰性系统,即电池需要几个小时才能达到环境温度。因此在极其炎热或寒冷的环境下短暂停留并不表示电池也已经达到同样温度。 就使用寿命和功率而言的最佳电池温度范围明显受限,为25~40℃。尤其在电池温度持续显著超出该范围、同时要求提供较高功率时,会降低电池使用寿命。为了消除该影响并在任何车外温度条件下确保最大功率,i3车型的高压电池带有自动运行的加热装置和冷却装置。 i3车型标配用于高压电池的冷却系统,就像当前宝马混合动力车辆上一样,将其接入空调系统制冷剂循环回路内。如果客户订购了选装配置SA494驾驶员和前乘客座椅加热装置,则i3车型也带有高压电池加热装置。可利用电流的热效应对高压电池进行加热。该加热装置包括控制装置位于高压电池内部。车外温度或电池温度及所连充电电缆温度极低时,会根据需要自动启用加热装置从而对电池进行加热。通过这种方式可以明显改善在极低温度下受到限制的功率输出并提高续驶里程。 图12-52所示为高压电池的加热和冷却系统。 下面分别介绍加热和冷却系统的子系统。
i3车型的高压电池直接通过制冷剂进行冷却。因此空调系统的制冷剂循环回路由两个并联支路构成,如图12-53所示。一个用于车内冷却,一个用于高压电池冷却。两个支路各有一个膨胀和截止组合阀,用于相互独立地控制冷却功能。存储器电子管理系统(SME)可通过施加电压控制并打开膨胀和截止组合阀。这样可使制冷剂流入高压电池内,在此膨胀、蒸发和冷却。车内冷却同样根据需要来进行。蒸发器前的膨胀和截止组合阀同样可以电气方式进行控制,但由数字式发动机电气电子系统(EDME)进行控制。
进行冷却时,电池将热量传至制冷剂。因此在电池冷却期间,制冷剂变热。电动空调压缩机压缩制冷剂,在冷凝器内使其重新变为液态聚集状态。这样可使制冷剂重新能够吸收热
量。通过这种方式可产生约1000W的最大冷却功率,反过来说,高压电池可排放出最高1000W的热功率。当然只有在车外温度极高且驱动功率较高的情况下才需要上述最大冷却功率。
为了通过制冷剂进行电池冷却,在电池模块下方带有铝合金平管构成的热交换器。它与
内部制冷剂管路连接在一起,因此进行冷却时有制冷剂流过。
在相反的情况下,例如多日将电动车辆停放在0℃以下的户外时,应在行驶前使电池加热至最佳温度水平。之后从开始行驶时蓄电池就会提供其最大功率。通过充电电缆将车辆与电网连接并选择了车辆温度调节功能时,客户可执行上述方案。对电池进行加热时会启用高压系统并使电流经过加热线圈。加热线圈沿冷却通道布置。由于冷却通道与电池模块接触,因此加热线圈内产生的热量会传至电池模块。
