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Miba公司开发适用电动汽车的电池冷却系统可适应电池形状万芳轮廓仪

时间:2020/02/14 12:43:46 编辑:

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据外媒报道,奥地利技术公司Miba开发了一种适用于电动汽车的电池冷却系统,该系统可适应电池的形状,为电池组的设计开辟新道路。

在由电驱动的汽车研发中,研发人员面临的最重要的挑战之一就是电池的热管理,电池热管理对汽车的续航里程以及电池的使用寿命都至关重要,也是实现快速充电的必要条件。目前开发的趋势是液冷法,但是开发中遇到的主要挑战是在电池和散热器之间如何建立最佳的热连接。奥地利技术集团Miba已经研发出一种冷却系统FLEXcooler,具有非常灵活的形状,可适用于任何电池。

Miba FLEXcooler将电池与其紧密连接在一起,是市场上唯一一个既可吸热又可散热的液冷系统。该新系统不需要填充电池和冷却系统之间空隙的填充物,此外,Miba FLEXcooler还非常轻,能够用于菱形电池、圆柱形电池和电池包。

目前,Miba正与一家欧洲汽车制造商和其他伙伴合作,致力于欧盟的研究项目“i-HeCoBatt”(提升电动汽车电池组续航里程的加热和冷却解决方案),为FLEXcooler配备传感器以使其智能化。该传感器可为汽车的控制系统提供有关电池温度分布的信息,从而让电池能够在运行过程中控制和优化其功能,最终提升电池的性能以及增长其使用寿命。

冷却技术是电动汽车的核心技术之一,相比于传统燃油汽车,因新增了大的发热元件(电池,电机,控制器,充电器等),电动汽车冷却性能就变得格外重要。

电池常用的冷却方式可以分为四种,即自然冷却,风冷,液冷,相变冷却/制冷剂直冷,一张表总结如下,他们的冷却效率逐渐提升。

下面我们分别来介绍这几种冷却方式,先说说自然冷却,即不采用特别散热措施,让发热部件通过自身表面与环境空气进行热交换来散热。这是一种最原始也是最简单的冷却,因为没有什么应用,所以这里仅仅提一下。

风冷

通过空气流过发热部件表面带走热量。又分为两类:如果是利用汽车行驶与空气相对运动将空气引入电池包内部,那么称为被动风冷;如果通过风扇将空气引入电池包内部,那么称为强制风冷。

对于风冷系统,其风道的设计尤为关键,主要分为串行和并行的方式,如下图。串行结构简单,但阻力大;并行结构较复杂占用空间多,但散热均匀性好。

风冷方式一般用于早期的电动汽车,但是也有一个奇葩,即日产Leaf。

液冷

利用液体工质,通过水道间接或直接与发热部件接触,吸收热量并带到外部的散热器;同时,通过风冷的方式给散热器中的液体工质降温,再将降温后的液体工质送回发热部件内部重新吸收热量。

其中有液体工质可直接接触电芯的,比如硅油,蓖麻油等,也有液体工质通过水道间接接触电芯的,如水和乙二醇等。目前水和乙二醇混合溶液用的比较多。

液冷是目前主流的冷却方式,其代表为通用Volt:

以及特斯拉:

相变冷却

利用材料在固液气三态间发生转变,在发热部件工作时吸收热量,不工作时散发热量的一种方式。

目前相变冷却还处于研究阶段,但是还是有奇葩(引领业界潮流),宝马i3如下:

总结

电池系统内部的热量如果得不到有效的控制,会引起电池的热失控。电池温度过高,会造成电池循环寿命降低,同时电池在充放电过程中也会发热,存在失火等风险。此外,电芯之间的温差也会使电池一致性降低。

因此,电池冷却系统对于保证电池寿命,安全性和一致性至关重要。在电动汽车“火热”的背后,需要电池冷却系统来“降降温”。

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