电动汽车动力蓄电池组热管理系统是蓄电池管理系统(BMS)的重要组成部分。其功能是通过PTC加热装置和风扇等冷却系统使动力蓄电池组温度处于正常的工作温度范围内。动力蓄电池组热管理系统的根本目的是保持单体蓄电池间的温度均衡,避免因为单体蓄电池间的温度不均衡而使单体蓄电池的不一致性继续扩散,从而提高动力蓄电池组的使用寿命。
一、动力蓄电池组热管理系统功能
动力蓄电池组作为电动汽车的动力源,其充电和做功时的发热一直阻碍着电动汽车的发展。过高或过低的温度将直接影响动力蓄电池组的使用寿命及性能,并有可能导致动力蓄电池组出现安全问题;动力蓄电池组箱体内温度场的长时间不均匀分布会造成各电池模块、单体间性能的不均衡。
热管理系统对于动力蓄电池组至关重要,可靠、高效的动力蓄电池组热管理系统对电动汽车的安全应用意义重大。其作用是:通过对动力蓄电池组冷却或加热,保持动力蓄电池组正常的工作温度,以改善其运行效率并提高动力蓄电池组的使用寿命。动力蓄电池组热管理系统具有以下主要功能:
动力蓄电池组温度的准确测量与监控;低温环境下的快速加热;高温环境下的有效散热;保证动力蓄电池组温度场的均匀分布;有害气体产生时的有效通风。
二、动力蓄电池组热管理系统工作原理
动力蓄电池组热管理系统基本结构如图1所示。
目前,动力蓄电池组热管理系统可分为风冷和水冷两种方式。
风冷式动力蓄电池组热管理系统在环境温度较低时,利用乘客舱内的暖风对动力蓄电池组进行保温;在动力蓄电池组温度较高时,利用乘客舱内空调系统产生的冷空气对动力蓄电池组进行冷却降温。风冷式动力蓄电池组热管理系统结构如图2所示。
相对于风冷式动力蓄电池组热管理系统,水冷式动力蓄电池组热管理系统具有很多优点:冷却效果好、动力蓄电池组结构紧凑、动力蓄电池组平均能量效率高、能集成动力蓄电池组加热组件等。但水冷式动力蓄电池组热管理系统具有系统复杂、产品成本高等缺点。水冷式动力蓄电池组热管理系统结构如图3所示。