丁㊀杰，余㊀浩
汽车节能摘㊀要：纯电动汽车电池热管理系统，通过电池包内的导热介质㊁控制系统㊁温控设备构成闭环调节系统，使动力电池在合适的温度区间工作，其控制策略直接关系到电池的使用性能㊁寿命㊂在低温或高温环境下，该系统工作时间长㊁消耗电能大，对整车续航里程影响大㊂文章对纯电动汽车电池热管理系统节能技术进行了研究，并提出了电池热管理系统的节能方案㊂
关键词：动力电池；热管理系统；节能技术一㊁动力电池热管理系统节能的必要性
纯电动汽车动力电池的最佳工作温度区间为２０ħ ３０ħ，超出其最佳工作温度区间，电池的充放电效率㊁寿命都会受到影响㊂在纯电动汽车开发时，需要建立一套动力电池热管理系统，在低温状态下对电池包加热，在高温状态下对电池包冷却㊂
（一）在高温环境下，动力电池在使用过程中温升较大，以５３ｋＷｈ的电池在４０ħ环境下工作实测，
电池进行１Ｃ放电，每小时产生热量约为３１６５ＫＪ，发热量Ｗ（瓦）＝Ｊ／Ｓ（焦耳／秒）＝１３１８Ｗ，考虑热传导损失及效率，按９２％计算，至少需要的制冷功率为１３１８／９２％＝１４３２．６Ｗ㊂
（二）在低温环境下，为满足电芯最佳使用工况，需对电池加热，按照温升１５ħ／ｈ的要求，需提供１５００Ｗ的加热功率㊂
单独为电池包设计加热或冷却设备，会消耗大量的电能，影响续航里程㊂而在纯电动汽车使用过程中，驱动系统会产生大量热量；车辆行驶中，气流通过散热器也可以带走一部分热量，所以在动力电池热管理系统设计时需充分考虑整车有其他有温度交变的零部件，通过合理的热交换，达到节能的目的㊂
二㊁动力电池热管理系统节能技术方案
在动力电池内部布置液冷板及液冷管路，将液冷板㊁导热胶片㊁模组串联铝排通过螺栓锁付，既能有效固定，同时也保证贴合，使液冷板与电芯极耳实现快速热交换㊂在电池包外部，水加热器㊁驱动系统作为热源为电池包提供热量；散热器㊁ｃｈｉｌｌｅｒ作为制冷源，为电池包降温，如图１㊂通过传感器和控制系统，控制热管理系统的不同策略，提供最佳的冷却／加热介质路径及流量，实现热管理系统智能化，以最低的能耗满足动力电池温度控制要求
㊂
图１㊀动力电池热管理系统模型
（一）低温充电加热策略：充电开始后，控制器接收到充电信号并识别当前电池包温度，启动水泵２㊁闭合水加热器继电器，通过水泵带动水循环，将水加热器热量传递至液冷板㊁
导热胶片，给模组加热；当加热到设定温度时，控制器关闭水泵㊁断开继电器㊂
（二）低温行驶加热策略：控制器打开水泵１，将驱动系统产生的热量传递到电池包，当温升不足时，启动水加热器加热㊂
（三）２０ħ ３５ħ冷却策略，控制器打开水泵１，打开冷却风扇，控制器采集电芯最大温度ＭａｘＴｅｍｐ㊁电芯最小温度ＭｉｎＴｅｍｐ，根据各温度值和电芯温差ΔＴ来调节水泵的工作转速（若根据电芯最大和最小温度无法准确调节水泵，可替换为电芯平均温度ＢａｔＴｅｍｐ）㊂水泵运行状态如图２所示，分快充㊁慢充和放电三种工况，不同工况下的阈值相互独立，需要分别标定（图中的值仅供参考
）㊂
图２㊀水泵设置阈值案例
（四）高温冷却策略：电池进水口温度ＷａｔｅｒＩｎＴｅｍｐ大于标定值时，水泵２开启，唤醒压缩机，Ｃｈｉｌｌｅｒ启动冷却；ＢＭＳ采集进水口温度ＷａｔｅｒＩｎＴｅｍｐ㊁出水口温度ＷａｔｅｒＯｕｔＴｅｍｐ，根据各温度值和电芯温差ΔＴ来调节ＡＣ的占空比，如图
３㊂
图３㊀Ａ／Ｃ设置阈值案例
三㊁结语
动力电池热管理系统节能技术能根据整车不同工况及电池包的状态，测算出最优化的温度控制策略，以降低系统能耗㊂
参考文献：
［１］杨舒淇．汽车新能源与节能技术应用研究［Ｊ］．科技经济导刊，２０１８，６３９（１３）：８０．
作者简介：
丁杰，余浩，南京长安汽车有限公司㊂
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