電動汽車電池溫控方式內有玄機,安全和高效都少不了它要說電動汽車上Z讓人操心的就是電池了,因為它時刻處在「水深火熱」之中。寒冬季節,電池充電慢、續航里程大幅跳水的問題恐怕又要讓不少人氣得敲方向盤了。為了改善這個問題,工程師們為鋰電池設計了加熱技術,為的就是保證電池處在比較理想的溫度環境下工作。1為什么電池怕冷?為了更好理解為什么要設計加熱裝置,我們先花一點時間介紹下為什么電池怕冷。我們說的電池怕冷用專業術語來說是:低溫下,鋰離子動力電池的能量和功率特性會出現明顯衰減。這兩個參數會影響到電池的續航能力、充放電能力等。至于為什么會引起這個問題,現在看來是一系列原因綜合影響的結果。比如低溫下電池電化學反應速率低、電解液離子電導率和負極石墨材料顆粒中的鋰離子擴散系數降低、負極顆粒表面SEI膜的電導率低等。我們以某款鋰離子電池為例,常溫下其離子電導率為10mS/cm左右,但是在-40℃時,電導率急劇下降到了0.02mS/cm。我們知道電導率是指物質傳送電流的能力,電導率下降如此嚴重,汽車自然就不給力了。當然,并不是說只能提供提升溫度才能解決這個問題,比如在電解液中添加特殊添加劑(降低粘度),以此增加低溫性能也是可以的?;蛘呤褂?a target="_self">電動汽車加熱器,其他幾個方面的影響因素也同樣如此,并不是說電池加熱的解決辦法才是王道。不過這種看似治標不治本的做法,卻相對來說是現階段的Z優解。因為它能權衡各方的利弊,在其他技術難以突破發展的現實因素下,可以以相對較低的成本、更直接地將電池穩定在良好的工作狀態。2鋰電池低溫加熱技術
既然是加熱,自然需要熱源,所以我們可以根據熱源來劃分加熱系統。
我們介紹幾個比較有特色的加熱系統給大家。
1)外置電源預熱
拿捷豹I-PACE來說,我們可以通過手機APP預約上車時間,這時候只要是插著充電線,外置電源就會提前給車艙和電池組加熱,就這一項的設計就可以為I-PACE增加了幾十公里的續航里程。
就特點來說,這種方式屬于交流激勵加熱,它的優點是不需要設計傳熱結構,而是利用一定頻率范圍的小幅值交流電直接作用于電芯正負極,通過采用短周期少量充放電的形式,激勵電池內部電化學物質自身發熱。
策略是好,不過局限性比較高,在行駛中就比較尷尬了。因此捷豹I-PACE還采用了熱泵加熱技術,這項技術后文會有介紹
2)威馬柴油加熱系統
威馬汽車采用的柴油加熱系統在業內來說比較特別,因為它是用柴油燃燒產生的熱量來為動力電池預熱,這套系統在溫度低于0℃時會自動啟動。
拿威馬EX5來說,它設計了一個6L的儲油罐。按柴油加熱系統0.1-0.2L/h的耗油量來說。如果我們按每天運行3h來算,每次可以使用10~20天。不過開著電動汽車一個月跑一兩次加油站,多少還是有點尷尬。
威馬EX5這套柴油系統不是獨立的,也有電加熱系統的支持?,F在看來,這種綜合模式是為了提升純電續航里程。不過浪費跑加油站的功夫到底劃算嗎?
3)電加熱系統
像2012年款的日產電動車LEAF就都使用了一款6kW的電加熱模塊用于制熱。它的原理并不復雜,利用電池包供電,先是通過電阻絲加熱水,水再加熱電池包。
電阻加熱可細分為可變式電阻加熱和恒定電阻加熱,前者包括PTC加熱板和碳膜加熱板;后者包含硅膠加熱板、PI加熱膜、環氧板加熱膜
不過從以上兩項技術知道,加熱系統要盡可能避免和電池包搶電,所以電加熱的局限性也就出現了。為此,電池管理系統對加熱系統會制定嚴格的管理控制策略。
比如我們先要啟動溫度調節模式,并且電池管理器通過溫度傳感器檢測到異常低溫并得到授權后,才能啟動加熱,且一旦溫度達到運行溫度,加熱系統就會關閉。
4)熱泵加熱系統
熱泵是一種將低溫熱源的熱能轉移到高溫熱源的裝置。熱泵加熱是在電動壓縮機制冷回路的基礎上,增加電磁閥控制制冷劑流向,通過蒸發冷凝器從周圍環境中吸收熱量,通過內部冷凝器向駕駛室釋放熱量。ptc加熱器廠家選擇青島瓦特電器有限公司,專業的服務以及優良的服務態度,是您的不二之選。
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