王洋 桂小庚 杨少杰
华北理工大学，063210
摘要：因此电池组本身很难在短时间内散发热量。另外，外部环境的变化直接影响电池温度。在正常情况下，温度变化的影响可归纳为：（1）使用寿命，（2）操作可靠性，（3）充放电效率，（4）自放电。可以看出，电动汽车的寿命，可靠性和性能受温度的影响很大。电池温度与多种外部因素和自身因素有关。在设计电动汽车的过程中，设计人员需要更加注意电池组的热管理，以便电池可以在合适的温度下运行，从而使电动汽车可以运行。在此过程中保持安全性和可靠性。
关键字：热管理，温度，电池，电动汽车
1电动汽车电池组热管理系统
1.1电池组热管理的必要性
对于电动汽车，电池是非常重要的能量存储设备，它与汽车的整体性能密切相关，因此您需要有效地管理电池组的温度。电池组热管理的需求可总结如下：（1）电池组的热管理和热监控与整个车辆的安全性密切相关。（2）如果电池组的温度不均匀，则是直接原因。每个单个电池和维护模块的性能差异。（3）如果电池继续在相对恶劣的温度环境下工作，则电池寿命会大大缩短。
1.2电池组热管理系统的功能
电池组热管理系统特别包含监视和控制设备，传热介质，电池盒等组件，可以在工作条件下有效控制电池组的温度。
（1）避免因热失控而引起电池爆炸或故障的风险。（2）电池温度过低时，可获得良好的绝缘性。功能及快速加热功能。（3）保持电池组的温度平衡，以使单电池之间的性能差异不影响整个车辆的行驶性能。
2电池热管理系统的设计要点
2.1确定电池最优工作温度范围
当车辆的运行条件和气候条件不同时，电池温度将发生更大的变化。要使用热管理技术控制电池温度，必须首先确定电池的最佳工作环境温度。
2.2电池热场计算和温度预测
对于锂离子电池，如果要计算内部温度场，可以使用以下公式进行计算：
如果在列表中，则将温度记录为T，将平均密度记录为ρ，将电池的比热记录为Cρ，并将电池在x，y和z方向上的热导率记录为kx，ky和kz。每单位的发热量为q，可通过特殊的量热仪获得电池的发热量，并通过有限元法计算电池的温度场。
2.3选择传热介质
电池热管理系统中使用的传输介质通常包括相变物质，液体和空气。
最简单的方法是使用气流加热电池表面。应用程序的好处如下：（1）成本相对较低。
（2）当电池产生有害气体时可以使用。通风效果；（3）无泄漏问题；（4）重量较轻，结构简单。空气冷却的缺点是加热和冷却速度慢以及传热系数低。
液体冷却尤其包括直接和间接接触。直接接触传热介质通常是矿物油，间接接触传热介质主要包含防冻剂和水。电池的液体冷却需要安装特殊的热交换设备，但在一定程度上影响热交换效率。液体冷却的应用好处可归纳为：（1）体积较小；（2）加热和冷却速度快。该应用程序的缺点主要是：（1）结构比较复杂，需要安装热交换器，水套等部件。（2）复杂的维护和修理，（3）可能的液体泄漏。
相变材料冷却方法可以直接吸收外部热量，该技术的主要优点是可以减缓电池的升温速度并在一定条件下控制温度。缺点是价格昂贵，需要不同的冷却方式。系统使用。
2.4确定温度传感器的数量
温度测量的全面性与传感器的数量成正比，但是系统的成本相应增加。温度传感器也可能会发生故障，尤其是在长期运行条件下。因此，在热管理系统中设置的传感器数量应尽可能多。在涉及热管理系统的过程中，设计人员必须根据特定的散热要求调整温度传感器的数量。
2.5加热系统功率和风机功率的选择
如果电池热管理系统使用空气作为传热介质，则必须使用流体力学，理论计算和实验来选择合理的风扇功率。对于低流动阻力，可以使用离心风扇。
3电池组设计
在电池热管理系统中，电池组的设计非常重要。电池热管理系统的工作效率，安装和选择与电池组的设计紧密相关。在着手设计电池组之前，设计人员必须充分考虑车辆中各个组件的空间要求，并结合一定数量的电池和冷却方法进行全面的设计。通过ANSYS等软件分析电池组的热特性。
4应用空气冷却技术时的注意事项
由于空气冷却技术的成本低廉，该技术将不可避免地在中国电动汽车发展的早期阶段广泛使用。因此，在本文中，我们将详细介绍应用空冷技术时需要注意的相关事项。
在串联通风冷却模式下，冷却效果不均匀，这可能会导致电池表面温度差异。平行通风方案使单个电池之间的温度更加均匀，但是必须合理设计集电板的倾斜角度和电池之间的通道间距，以确保冷空气均匀流动。
5结论
在现阶段，中国的电动汽车技术研究应着眼于电池性能，而优化和改善电池散热性能是最重要的任务。设计要求相关公司不断增强其专业理论知识的应用水平，不断总结和分析过去的设计经验，并最大限度地提高电池热管理系统的技术含量。
参考文献：
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