新能源汽车浸没式锂离子电池冷却技术研究进展

浸没式电池冷却是将电池直接浸泡于冷却液中,相比常规间接式液冷、风冷和相变冷却,具有结构简单、降温迅速、均温性能好等优势。对目前浸没式电池冷却的相关技术进行了统计、归纳和总结,包括浸没液采选、冷却系统结构设计、热安全等,并结合上述工作对浸没式电池冷却系统的技术应用进行分析。结果表明:浸没式冷却可快速降低电池温度,能够有效提升电池组的温度均一性;但该技术对电池模组的密封性要求较高,漏液以及腐蚀等难题有待解决。

基于NSGA-Ⅱ与形貌优化的电池冷却器支架结构优化设计

为了提高某汽车电池冷却器支架的结构强度,满足振动疲劳性能要求,从参数化建模出发,结合第二代非支配排序遗传算法和形貌优化特点,提出基于第二代非支配排序遗传算法和形貌优化的电池冷却器支架结构优化设计方法。通过Isight平台集成SolidWorks软件和Workbench软件,对电池冷却器支架进行参数化建模,通过试验设计灵敏度分析,将设计变量从12个减少到10个,缩短优化时间。以电池冷却器支架质量与最大等效应力为响应变量,采用第二代非支配排序遗传算法进行多目标优化。以电池冷却器支架最小柔度为目标,进行形貌优化。结果表明,在对电池冷却器支架结构优化设计后,最大等效应力小于许用应力,减小42.19%,满足强度性能要求,延长疲劳寿命,同时一阶模态频率提高42.71%。

热处理工艺对电池冷却板钎焊后尺寸的影响

对芯材铸锭采用不同热处理工艺,冷轧成品分别采用250℃×2 h和400℃×2 h的退火处理,然后进行模拟钎焊处理。采用金相显微镜观察样品的金相组织,并用游标卡尺测量成品样品钎焊前后的尺寸数据。实验结果表明,铸锭不均热处理,Mn过饱和度高,成品高温退火易形成长条状大晶粒,钎焊后晶粒尺寸变化不明显。无论铸锭是否均热处理,成品采用低温退火后组织均为纤维组织,采用高温退火后为再结晶组织,钎焊后均为再结晶组织。钎焊前、后组织中的空位、位错、晶界数量变化导致材料密度变化,是钎焊后出现尺寸缩减的主要原因。对于电池冷却板的材料和工艺设计,采用铸锭不均热处理、成品高温退火的工艺,其钎焊后产品尺寸缩减值最小。

车用锂离子电池冷却技术研究进展

推广新能源汽车是实现我国“碳达峰”和“碳中和”目标,应对全球气候危机的有效途径之一。与其他类型的电池(如镍氢电池、铅酸电池)相比,锂离子电池具有能量密度高、效率高、寿命长、环保等优势,得到了广泛的应用。因此,以锂离子电池为能源系统的新能源汽车得到了快速发展。然而,合适的运行环境是保证锂离子电池高效运行的关键。过高的环境温度,锂离子电池可能会发生热失控,进而导致燃烧爆炸等安全问题。过低的环境温度,锂离子电池充放电性能会受到影响,负极表面容易析锂产生枝晶,造成容量衰退,甚至刺穿隔膜形成内部短路。因此,开发有效的热管理系统,使锂离子电池运行在合适的温度范围是保证新能源汽车安全稳定运行的关键。系统地分析了现有的锂离子电池热管理系统冷却技术,对比了它们的优缺点。根据目前锂离子电池热管理系统的发展现状,探讨了未来电动汽车热管理系统的发展趋势。

新能源汽车电池冷却板管件自动火焰钎焊设备研制

针对大众MQB平台新能源汽车电池冷却板的钎焊难题,提出一种阶梯焊工艺,并开发出用于焊接管口组件的自动火焰钎焊设备。文中对其工艺过程进行说明,并重点介绍设备组成。通过接头宏观金相及拉伸试验分析论证了钎焊质量的可靠性。此款电池冷却板管口组件自动火焰钎焊设备及技术的成功研发,打破了国外对其制作工艺的垄断,加快推动了我国新能源汽车的发展速度。

基于循环寿命的电池冷却策略试验开发

为解决纯电动乘用车使用空调系统为动力电池冷却时整车空调舒适性下降的问题,结合实际开发项目,根据开发车辆销售目标区域确定用户典型出行链,根据出行链制定纯电动乘用车年日历行驶工况,并采用该工况进行整车台架环境模拟试验,完成车辆一年内在行驶、充电和存放3种状态下电池温度分布情况的统计分析,完成电池循环寿命评估,并分解各工况对电池寿命衰减的影响程度占比,对电池冷却系统控制策略进行优化。结果表明:电池冷却过程中冷却系统介入时长占比大幅下降,整车空调舒适性明显提高。

某型混合动力越野车电池冷却系统解决方案

混合动力车由于新增电驱动相关零部件,对散热系统提出新的要求,其中的动力电池更是工作温度上限仅55℃,常规的散热系统无法满足其要求。介绍由电动压缩机、电池冷却器、冷凝器等零部件组成的电池冷却系统。借鉴传统空调系统开发的经验及流程,完成电池冷却系统的开发。在实车验证过程中,发现系统设计的台架测试工况、系统控制策略及热负荷计算匹配等问题,针对问题进行改进,改进后的系统消除初始设计的各项问题,并且能够满足系统散热的需求。本文的研究成果可对后续电池冷却系统的开发提供指导。

国外船用锂离子动力电池冷却技术分析

动力电池合理的冷却可以有效提高效率并延长其使用寿命。本文综述了锂离子动力电池冷却发展的关键技术,考察了国外多家船用电池冷却技术的优势和特点,着重梳理了船用锂离子动力电池冷却技术发展的当前动向,以期为船用锂电池热管理的实际应用提供一定的参考价值。

混合动力汽车动力电池冷却系统噪声控制策略研究

为解决混合动力汽车行驶过程中车内噪声问题,针对其镍氢动力电池冷却系统提出了一种新的控制策略。根据对电池冷却系统控制因素的分析,设计了冷却系统控制策略。试验结果表明,该控制策略可以将车内噪声声压级降低1~3 d B(A),且能保证电池组工作在合适的温度区间。

电动汽车电池冷却器换热性能

电动汽车中电池组的热管理对汽车的性能和安全性十分重要。通常使用小型电池冷却器(chiller)与车载空调系统的蒸发器并联,用来冷却电池冷却板中的冷却液。为了对实际电池冷却器的换热性能进行评估和分析,设计搭建了一套完整的试验测试系统,并验证了其测试的稳定性和重复性。在此基础上,对最新设计的小型紧凑电池冷却器进行了不同工况下的性能测试和分析,得到了其换热功率和流阻随冷媒侧和冷却液侧参数改变的变化规律,最高换热功率达到了5.6 kW。

电动汽车电池冷却器冷却液侧传热与流动性能仿真

针对双回路液冷电池热管理系统关键部件电池冷却器进行仿真研究,将提取出的冷却液侧流道作为研究对象,分析换热器中波纹板结构、冷却液质量流量与入口温度对于流道内流动及换热的影响。研究发现,波纹及上下板间的触点结构会在流道中产生的二次流,在低Reynolds数(Re=739)下即可达到湍流,增强了换热效果。拟合了板片Nusselt数与Reynolds数的关系式,发现板片的平均传热系数随着质量流量的提高而增加,增幅可达374%,但功耗也随之迅速增加,因而,需要合理选择质量流量以平衡传热与功耗。冷却液入口温度主要通过热物性影响传热系数及压降,但整体影响幅度较小,因而在实际使用中可不考虑季节与运行因素对电池冷却器性能的影响。

电动汽车动力电池冷却技术的研究进展

新能源汽车在运行时,如何冷却动力电池使其维持在最佳的工作温度是需要重视的问题.合适的冷却技术可以有效提高动力电池的效率,并随着时间的推移降低动力电池老化的速度,延长其使用寿命.综述了几种电池热管理冷却系统,包括传统冷却技术中空气冷却系统、液体冷却系统和直接冷却系统.新型冷却技术中基于相变材料冷却系统、采用热管技术冷却系统和电子元件冷却系统提高汽车动力电池的性能.根据不同技术分析各自的优缺点、适合的工作工况以及经济效益.未来动力电池热管理的发展方向应是无论选择何种技术冷却动力电池,都应保证动力电池处于最佳工作温度,冷却系统稳定、可靠并且能够稳定提高动力电池的转换效率,以期为电池热管理的实际应用提供一定的参考价值.

电动汽车电池冷却系统的试验研究

为将空调系统恰当地应用到电动汽车上,并能够更好地与电池冷却系统匹配,减少其对电池的动力性能和续驶里程的影响,本文搭建空调系统试验平台,对单空调系统(以下用"HVAC"表示)充注量、HVAC和chiller(电池热交换器的简称)组成的双蒸发器系统充注量以及压缩机转速进行试验分析,确定空调系统制冷剂的最佳充注量,选出匹配的压缩机转速。结果表明:单chiller系统运行时,压缩机在较低转速下工作即可满足防冻液侧换热能力的要求;双蒸发器系统运行时,chiller换热比随压缩机转速的增加而增加,且chiller的换热能力始终比HVAC系统中蒸发器换热能力大,可以通过调节热力膨胀阀控制chiller的制冷剂流量,改变系统流量分配,提升HVAC中蒸发器的换热量。

电子膨胀阀在电动汽车空调和电池冷却系统中的应用

本文介绍了采用液体冷却的电动汽车电池冷却系统的制冷剂控制方式,分析了电子膨胀阀在电池冷却系统中的作用和优势。特别是电子膨胀阀在电池冷却器系统中制冷能力、制冷剂流量分配和系统稳定性方面的优势进行了试验研究和分析。

基于“制冷剂直接冷却”方案的独立式电池冷却模块设计与试验研究

配备冷却系统能最大程度上保证新能源汽车动力电池组使用的安全、高效、可靠。本文针对汽车空调系统与冷却系统耦合常规方案的系统控制复杂、成本高等问题,设计开发了制冷剂冷却的独立式电池冷却系统,并对影响系统性能的各因素进行了试验研究。试验结果表明:该系统匹配良好,性能满足要求同时实现电池组的模块化设计,双压缩机并联系统的最大制冷量达611 W,COP为2.83。此外,外气温度、热力膨胀阀(TXV)开度、压缩机转速、冷凝风量均会影响系统制冷性能。

电动汽车电池冷却系统对空调系统性能的影响

为了更好地匹配电动汽车空调系统和电池冷却系统,减少其对乘员舱舒适性和整车续航里程的影响,搭建电动汽车空调系统和电池冷却系统测试台架,试验分析电池冷却系统参数对空调系统性能的影响,确定匹配的电池冷却器容量、电子膨胀阀容量和冷却液流量。结果表明:电池冷却器容量从3 kW减小为2 kW时,蒸发器换热量增加30%,蒸发器出口空气温度降低6.6℃;电子膨胀阀容量从1.0 Rt减小为0.5 Rt时,蒸发器换热量增加5%,蒸发器出口空气温度降低1.0℃;冷却液流量从7.5 L/min减少为3.5 L/min,蒸发器换热量加8%,蒸发器出口空气温度降低1.8℃。

《废电池冷却液处理处置技术规范》行业标准解读

为规范动力电池冷却液的安全、环保、高效的处理处置,工信部发布了HG/T 5963-2021《废电池冷却液处理处置技术规范》化工行业标准。本文主要介绍了该标准的编制背景和必要性,重点解读了该标准的适用范围、处理处置要求等方面内容。目前新能源汽车产业和储能产业仍处于行业发展期,动力电池和储能产品报废量的增加势必会导致产生大量使用过的冷却液。冷却液种类繁多、在电池冷却系统中循环流动致使其分布范围较广,且成分多含有机物易燃、毒性物质。目前国内已发布冷却液的产品标准,但无废电池冷却液回收处理处置的相关标准。HG/T 5963-2021《废电池冷却液处理处置技术规范》于2021年8月发布,2022年2月正式实施。该标准的实施规范了动力电池冷却液的安全、环保、高效的处理处置。本文将对HG/T 5963-2021《废电池冷却液处理处置技术规范》行业标准进行解读,介绍该标准的编制背景和必要性,重点解读了该标准的适用范围、处理处置要求等方面内容。

集成电池冷却功能的纯电动客车空调结构设计探讨

客车空调作为整车的一个重要部件,始终为提升乘客的乘车体验发挥着重要作用。当今,随着纯电动客车的普及,以及燃料电池客车的兴起,对客车空调的设计制造提出了更高的要求。本文主要从外观、功能、接口、结构细节等方面介绍一种集成电池冷却功能纯电动客车空调的结构设计方案,旨在提升空调的兼容性、可靠性、可安装性、可维修性等性能。

液冷式电池冷却器性能试验装置研制

建立用于测试液冷式电池冷却器性能的试验装置,该试验装置主侧和辅侧换热量测试方法分别采用液体载冷剂法和制冷剂液体流量计法.针对电池冷却器性能开展试验研究,结果表明:名义测试工况下换热量为3.197kW,主辅侧偏差为0.71%,2种测试方法的测量不确定度分别为1.61%和1.41%.

基于三场协同原理的动力机车电池冷却冷板结构优化研究

本文以某型动力机车电池冷却冷板为研究对象,利用数值仿真方法对其换热性能进行了分析研究,发现该冷板的回环式流道长度过长,冷板中部区域流体温差较小,不足以使该区域温度降低,整体换热性能较差。基于三场协同理论,提出了互联折返式和“W”型间断流道两种新型冷板结构,计算结果表明两种新型结构可有效提升冷板换热性能,受热面平均温度最高下降近6 K,所提出的新型冷板结构可为动力机车电池冷却系统冷板设计提供参考和指导。