图7-1 低温加热方法分类
7.1.1 空气加热法
该方法采用先对空气进行加热，再通过热空气对动力电池组进行加热的电池加热方法。加热空气的能量来自车内空气调节系统。常见的空气加热策略如图7-2所示。在低温情况下，外界空气经由车载加热器进行加热，在车内流动后再与动力电池组之间产生热交换，实现对动力电池组的加热。
图7-2 以空气为介质的电池热管理系统原理图
7.1.2 宽线金属膜加热法空气动力汽车
该方法通过电流流经宽线金属膜时产生的热量对动力电池进行加热。如图7-3所示，宽线金属膜采用1mm厚的FR4板材，板材两面覆上0.035mm厚的铜膜，一面为完整矩形，另一面是由一条连续的、具有一定宽度的铜线组成的铜膜，电源与铜线的两端相接，在两铜膜表面覆上绝缘耐磨层。由于铜线具有电阻，电流通过铜线时，铜线发热，产生的热量通过另一侧的铜膜平面均匀地传给电池，从而实现对动力电池的加热。
图7-3 宽线金属膜加热法原理图
7.1.3 动力电池内部交流电加热法
该方法是一种通过交流电直接对电池内部进行加热的电池加热方法。如图7-4所示，在低温情况下，交流电源输出交流电，使得电流不断流经电池内部的阻抗，产生热量，从而实现对电池内部的加热。交流加热有较长的发展历史，目前采用交流加热的温升速率可以达到3℃/min，是一类具有重要研究意义的动力电池低温快速加热方法。7.2节将以该加热方法为例，详细叙述加热策略的设计。
图7-4 电池内部交流电加热法原理图
7.1.4 动力电池内部自加热法
如图7-5所示，该方法是一种通过电流流经电池内部加设的镍片产生欧姆热实现对电池自身加热的电池加热方法。采用在电池内部加装一片镍片的结构，当温度低于设定温度时，开关断开，电流流经镍片产生热量；当温度高于设定值时，开关闭合，停止加热，从而实现对锂离子动力电池低温加热的可控性。该方法由美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳教授在其发表在Nature的一篇文章中提出。实验结果表明，该方法可在1min内将动力电池从-30℃加热到0℃以上，温升速度极高，但是该方法需要改变动力电池内部结构，实施过程具有挑战性。
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