Delphi关于这个方案是有专利的,不知道是否意味着这样的结构不能被使用了:
Delphi_Battery_2009_US12611168_Primastic cell battery pack with integrated coolant passege
由于液体冷却只是把热量从电池组内部搬移出来,因此需要解决更多的问题,GM目前关于这块最为完善的,有兴趣可以参见VOLT的一些散热方面的图。
武晔卿老师写了两篇导论性的文章:
这里想提的一点是,在将工业系统移植入汽车中的过程中的时候,整个电子类产品的热设计(包括,电机,电机控制器,DC-DC高压转换和充电器,最为特殊的是电池组)这些部件的散热要求通通需要严格考虑。如同以前曾经总结过的那样,在大热天的情况下,汽车不仅要承受地面高至40度以上的环境温度,还要把乘客舱的热量散出去,在底盘上的这些设备面临着系统性的热管理的风险。
我有时候始终无法理解,目前的中国直流充电标准对电动车大巴电池组将会带来多大的伤害,其次无法理解32A的特殊车载的充电器,按照中国的电压,应该是6.6KW,竟然有厂家做出来不是液体冷却的充电器来了;残酷的事实是,为了符合大部分地区和较为苛刻的要求,韩国,日本和美国的供应商在2.2KW以上的充电器等级的时候,都采取液体冷却。这固然和车的系统有关,国内的技术太超前了。
整个散热系统有着较为系统性的控制要求,特别是对电池来说,需要像保温设备一样,拥有不同的散热控制算法,来保证电池组在合适的温度范围内,保证电池组内的单体的温度均匀性。在分析的过程中,我觉得可能需要通过的几个步骤才能简略的得到一组设计结果:
1.通过整车的工况,估算电池组需要放电和充电的工况
2.使用仿真来验证以上的条件
3.通过估算推导在放电和充电条件下电池组产热情况
4.考虑系统的选择方案(液冷和风冷)
注:事实上,需要进一步细分,参阅HEV电池产热与散热考虑
5.以正常值考虑单体电池需要的散热条件
6.在既定的散热条件下(液冷为进口水压和温度,风冷为风扇的功率和进风口的空气的温度控制)设计相应的散热片或者散热间隙
7.通过流体设计软件来仿真结果
这样的步骤可能有些太简单了,对系统的散热设计这方面,我属于刚刚接触的范畴。希望和大家一起交流,提高一下设计水平。
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