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2.1

散热系统设计要求

动力电池自身温度高低和内部温度均匀性对其性能和寿命影响很大。满足基本要求的散热系统能使动力电池安全工作,而高性能的散热系统能使电池工作在最佳状态,从而提升动力电池的使用性能和寿命。

针对电池温度与温差对电池(组)性能的影响效果论述如下。

1)电池温度是影响电池性能的重要因素。一般来说,只有在特定的温度范围内电池充放电过程中的电化学反应才能发生,温度过高,电池的寿命和性能都将受到影响。图2.1(见彩插)是电池放电效率和电池寿命随温度变化的关系。

图2.1 温度对电池性能的影响

2)图2.2所示为具有不同平均温度及温差的温度分布对电池组内电池单体DOD(depth of discharge,放电深度)一致性的影响。电池组中不同电池间的温度差异,会加剧单体间不一致性和不均速老化,造成整个电池系统性能与寿命不一致,导致功率和能量的低效运用。

3)图2.3所示为体积平均温度相同、温差不同的温度分布对电池组能量输出的影响。电池组的体积平均温度维持在20℃,因此在温差不同时,电池组内的最高和最低温度各不相同。从结果来看,温差大的电池组不仅充放电循环起始阶段的能量输出就低于温差小的电池组,而且其衰减速率也高于后者。有数据显示,温差每提升1℃,循环寿命减少5%。

图2.2 具有不同平均温度及温差的温度分布对DOD一致性的影响

图2.3 体积平均温度相同、温差不同的温度分布对电池组能量输出在充放电循环过程中衰减的影响

因此,最终通过散热系统应能实现以下要求:

1)电池单体和电池组需要工作在最佳温度范围,当温度过高时能够进行有效的冷却散热。

2)电池单体本身各个位置处的温度差异性要小,保证电池表面的温度均匀性。

3)不同电池单体之间、不同电池模块之间的温度要维持在一定的温差范围内,电池之间的温度一致性要好。

4)对电池组的温度进行实时监控和准确测量。

5)将有害气体及时有效排出。

散热系统负责与车辆热管理系统进行热量交换,保持动力电池系统能够处于适宜的温度环境中,以延长产品的使用寿命。对应的输入输出要求如表2.1所示。

表2.1 散热系统的输入输出 oi0X61juIajxffXWN2qLKy43ccMq6mT67uuulBnT3u7ayV3uI3/x3jXomNCWKOXR

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