详解电动汽车的电池管理系统（下）

来源：汽车维修与保养作者：佚名 2015-11-09 09:55:12

    六. 电池组热管理系统
    电池组热管理系统的主要功能有：①电池温度的准确测量和监控；②电池组温度过高时的有效散热和通风；③低温条件下的快速加热，使电池组能够正常工作；④有害气体产生时的有效通风；⑤保证电池组温度场的均匀分布。
    电池组热管理系统的关键技术有：①确定电池最优工作温度范围；②电池热场计算及温度预测；③传热介质选择；④热管理系统散热结构；⑤风机与测温点选择。
    通过公式Q=C×M×△T=W×t，即得热量=比热容×总重量×温升＝功率×温升时间，可估算PTC的功率，这只是简单的公式，而真正难的是如何将热量快速均匀地传到每个模块每片电芯上，才是关键问题。
蓄电池在工作过程中，根据蓄电池最佳工作环境温度要求，EME会发出降温指令或升温指令，热管理从性质上可分为降温过程和升温过程。
    降温热管理的目的是防止电池组的温度超过电池工作的最高温度，其要求还包括：控制电池组的温升，均衡电池箱内各点的温度，保持各单体电池的温度一致，防止因温度不同而造成电池组间的电池性能差异。
    升温热管理，对于锂电池而言，低温下电池负极石墨的嵌入能力下降。因此，低温主要是对搜电池的充电有负面影响，对电池的放电则影响不大。在低温时，由于电池的活性差，电池负极石墨的嵌入能力下降，这时大电流充电很可能出现电池热失控甚至安全事故。因此，当电池管理系统监测到电池温度过低时会发出控制信息，通知充电机进行小电流充电。另外，由于低温（低于-10℃）环境下，电池的内阻会增加。在充电过程中，电池就会产生更多的热量，使得电池的温度逐渐升高。这样在进行一定时间的小电流充电后，当监测到电池的温度正常后，即可通知充电机恢复正常模式充电。
    对于电池热管理类型的选择可以按传热介质进行分类，一般分为：空冷，液冷以及相变材料（如石蜡）冷却三种方式。
    目前空冷散热通风方式一般有串行和并行两种，如图13所示，冷空气从左侧吹人从右侧吹出，空气被电池依次加热，越往右，空气的温度越高，冷却效果越差。电池箱内电池温度从左到右依次升高，导致电池模块温度分布的不一致性，影响电池的冷却效果。