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摘要:电动汽车的主要动力来源就是电池,电池是推动汽车前进的主要设备,电池的重要性不言而喻。一旦电池出现问题,电动汽车就失去了它本身的意义,失去了原有的作用。电池在一定程度上能够保证电动汽车的安全出行,但是因为电池能量密度在不断地提升,电池受到温度的影响也越来越严重,因此必须要对电池热管理中的温度控制及优化进行探讨。
关键词:电动汽车;温度控制;电池;热管理;优化措施
引言:近年来,我国汽车产业一直在飞速发展,作为国家经济的主要支柱之一,汽车产业的发展前景可以说是非常广阔。但是因为环境问题,我国也在对汽车进行不断地改进,现在还出现了很多电动汽车,符合我国环保需求,同时也能够满足人们的日常出行。电动汽车的出行离不开电池,所以加强对电池的相关研究尤为重要,电池技术的发展与汽车的行驶路程、行驶速度、续航时间等息息相关。
一、电动汽车的优势以及发展过程中面临的问题
(一)电动汽车的发展优势
经过研究电动汽车已经能够满足人们的基本出行需求,电动汽车的速度也非常快,而且只用充电不用加油,这在一定程度上也能够减少对环境的污染,电动汽车补充能量的方式是充电,这在一定程度上可以减少石油的使用。而且现在电动汽车所能够行驶的行程里程也非常长,加油站内也提供充电服务,所以利用电动汽车进行日常旅游或者是出行,完全能够满足人们的需求。通过利用电动汽车可以实现零污染、零排放的目标,可以使用的能量来源也比较广泛,也具有一定的可再生性质。
(二)电动汽车在发展过程中面临的问题
电动汽车虽然具有非常好的发展前景,但是在发展过程中确实还存在着很多问题没有被解决。首先关于行程里程这个问题,电动汽车的行驶里程确实有限,续航时间比较短,因为电池的蓄能能力比较弱,这也是一个比较致命的缺点。电池的使用是有时间限制的,使用的时间比较短需要频繁的更换,一般的使用时间为4年,在4年之后就需要及时地进行更换,如果不更换的话,电动汽车的寿命也会随之减少,而且电动汽车的驾驶时间也会缩减。而且电池制造成本比较高,但是在电池损坏之后没有办法再回收利用,所以这在一定程度上也会造成资源的浪费,也会比较浪费资金。电动汽车所使用的材料都是比较高级的材料,价格自然也较高,所以就导致电动汽车整体的价格比较昂贵,而且电动汽车在制造过程中一般都是采用的新技术、新材料,这也为电动汽车增加了很多附加价值,在无形之中也提升了电动汽车的价格。虽然電动汽车能够做到不排放污染的气体,但是在制作电池的过程中还是会造成一些污染,所以电动汽车的制作过程中不能够达到零污染的效果。在电池被弃用之后,这些废旧的电池也会污染环境。
二、加强对电动汽车电池热管理重视程度的必要性
电动汽车的安全性与电池的安全性是相关联的,只有保证电池的性能,才能够保证电动汽车的正常行驶。而影响电池性能的主要原因除了电池技术之外,就是电池的热管理。电池在放电时也会产生一部分的热量,而这部分热量就会引起温度的上升,如果对这个温度不能进行及时的控制,就会出现冒烟等问题,会严重影响电动汽车行驶的安全性,影响驾驶人员或乘客人员的人身安全。如果温度一直持续不断地升高,甚至可能会造成汽车爆炸等问题,严重威胁人们的安全,存在着非常大的安全隐患,所以关于电池热管理中的温度控制工作必须要加强重视,必须要严格地控制温度,对电池进行紧急散热,对温度差进行严格控制,尽量保持电池的一致性,维护电池组的状态。
三、优化电动汽车电池热管理中温度控制的主要措施
(一)以锂电池为例的相关措施
现在电动汽车常用的电池就是锂电池,因为锂电池相比于其他电池有许多优势,比其他电池离电池更轻便,而且储存的电量也更多,使用起来更加的方便。锂电池的性能与整个电动汽车的性能相关,所以必须要做好电池的热管理工作,把控好温度。在温度较低的情况下,锂电池所能够储存的电量就会减少,还可能会引发电压的问题,这样会进一步引起短路。而温度过高的话又会引起爆炸和放火等事故,所以对于温度的把控必须要更加严格,更加的细致。为了更好地进行温度控制相关的驾驶人员必须在驾驶汽车之前,就对汽车的基本功能基本操作有所了解,因为如果驾驶人员的操作不当也会引起电池局部发热。在汽车制造的过程中也需要管理好存放锂电池的环境,锂电池的存放温度最好在10~30℃之内,温度太高或者是太低都能会影响到锂电池所具有的性能,而进一步影响锂电池的使用。在锂电池正常工作的时候,也需要时刻关注锂电池的状态,保证锂电池的温度在可控范围之内。
(二)加强液体的冷却效应
液体冷却是散热经常使用的一种方式,也是电动汽车经常使用的一种散热方式。通过液体可以实现电动汽车电池之间的热交换,从而有效地达到降温的目的。液体冷却常采用的方式是模块间布置管线或者是布套的方式,液体也不仅局限于水,此外也可以使用一些制冷剂、乙二醇和油等液体。但是液体此外还有一个特性,液体在一定程度上是可以导电的,所以在使用液体冷却这个方法的时候,需要做好相关的绝缘措施,避免造成严重的事故,避免威胁到人们的人身安全。每一种液体的导热速率和流动梳理都不同,所以可以根据实际情况进行液体的选择。之所以选择液体冷却这个方式,是因为液体流动的速率要远远大于空气中热传导的速率,那可以有效地对电动汽车电池进行降温处理,保证电动汽车能够继续正常的运行。
(三)采取空气强制对流措施
空气强制对流也是一个非常好的散热方法,在对电动汽车电池散热时经常使用,也是热管理中比较常用的方法之一。空气强制对流的措施是以空气为介质,让空气在模块之间来回流动,以此达到散热的目的。空气互相流动的过程中就能够带走一部分的热量,但是如果仅仅依靠空气进行散热这个效果是微乎其微的,基本上是可以忽略不计的,所以这个时候就需要采取强制对流措施,加强空气的散热效果。让空气运动产生的气流带走物体上的热量,尽可能地降低电动汽车电池的温度。但是在使用这个措施时也有很多需要注意的事项,首先要注意散热槽的设计,散热槽和电池之间要保持一定的距离,要符合相应的规范和规定。在采取措施之前要先确定需要散热的面积,并且要保证电池组的封装,尽量防止电量外漏。通过加强风的运动可以有效降低温度,这个方法操作比较简单,而且需要投入的成本也比较低,但是冷却效果也并不会那么的明显,冷却所需要花费的时间比较长。
四、结束语
总而言之,加强对电动汽车电池热管理的温度控制刻不容缓,电池热管理的温度控制关系到电动汽车的正常行驶,并且会进一步影响到乘坐人员和驾驶人员的安全。所以相关工作人员必须要对不同的方法进行探究,找到不同方法中的优势和劣势,对存在的缺陷进行补充,根据实际情况选择最适合的方法进行散热,让电动汽车的电池在工作中可以保持合理的温度,这样才不会影响到电动汽车的正常行驶,不会给人们造成安全威胁。
参考文献
[1] 吕山. 纯电动汽车动力电池热管理系统优化研究[D]. 重庆大学, 2018.
[2] 瞿晓华. 电动汽车热系统性能及控制优化研究[D]. 上海交通大学.
[3] 马鹏程. 纯电动物流车电池液冷热管理结构优化[D]. 合肥工业大学.
[4] 李顶根, 辛克伟, 雷冬旭. 纯电动汽车电池组热管理系统的分析与优化[J]. 汽车工程学报, 2012, 2(5):5.
关键词:电动汽车;温度控制;电池;热管理;优化措施
引言:近年来,我国汽车产业一直在飞速发展,作为国家经济的主要支柱之一,汽车产业的发展前景可以说是非常广阔。但是因为环境问题,我国也在对汽车进行不断地改进,现在还出现了很多电动汽车,符合我国环保需求,同时也能够满足人们的日常出行。电动汽车的出行离不开电池,所以加强对电池的相关研究尤为重要,电池技术的发展与汽车的行驶路程、行驶速度、续航时间等息息相关。
一、电动汽车的优势以及发展过程中面临的问题
(一)电动汽车的发展优势
经过研究电动汽车已经能够满足人们的基本出行需求,电动汽车的速度也非常快,而且只用充电不用加油,这在一定程度上也能够减少对环境的污染,电动汽车补充能量的方式是充电,这在一定程度上可以减少石油的使用。而且现在电动汽车所能够行驶的行程里程也非常长,加油站内也提供充电服务,所以利用电动汽车进行日常旅游或者是出行,完全能够满足人们的需求。通过利用电动汽车可以实现零污染、零排放的目标,可以使用的能量来源也比较广泛,也具有一定的可再生性质。
(二)电动汽车在发展过程中面临的问题
电动汽车虽然具有非常好的发展前景,但是在发展过程中确实还存在着很多问题没有被解决。首先关于行程里程这个问题,电动汽车的行驶里程确实有限,续航时间比较短,因为电池的蓄能能力比较弱,这也是一个比较致命的缺点。电池的使用是有时间限制的,使用的时间比较短需要频繁的更换,一般的使用时间为4年,在4年之后就需要及时地进行更换,如果不更换的话,电动汽车的寿命也会随之减少,而且电动汽车的驾驶时间也会缩减。而且电池制造成本比较高,但是在电池损坏之后没有办法再回收利用,所以这在一定程度上也会造成资源的浪费,也会比较浪费资金。电动汽车所使用的材料都是比较高级的材料,价格自然也较高,所以就导致电动汽车整体的价格比较昂贵,而且电动汽车在制造过程中一般都是采用的新技术、新材料,这也为电动汽车增加了很多附加价值,在无形之中也提升了电动汽车的价格。虽然電动汽车能够做到不排放污染的气体,但是在制作电池的过程中还是会造成一些污染,所以电动汽车的制作过程中不能够达到零污染的效果。在电池被弃用之后,这些废旧的电池也会污染环境。
二、加强对电动汽车电池热管理重视程度的必要性
电动汽车的安全性与电池的安全性是相关联的,只有保证电池的性能,才能够保证电动汽车的正常行驶。而影响电池性能的主要原因除了电池技术之外,就是电池的热管理。电池在放电时也会产生一部分的热量,而这部分热量就会引起温度的上升,如果对这个温度不能进行及时的控制,就会出现冒烟等问题,会严重影响电动汽车行驶的安全性,影响驾驶人员或乘客人员的人身安全。如果温度一直持续不断地升高,甚至可能会造成汽车爆炸等问题,严重威胁人们的安全,存在着非常大的安全隐患,所以关于电池热管理中的温度控制工作必须要加强重视,必须要严格地控制温度,对电池进行紧急散热,对温度差进行严格控制,尽量保持电池的一致性,维护电池组的状态。
三、优化电动汽车电池热管理中温度控制的主要措施
(一)以锂电池为例的相关措施
现在电动汽车常用的电池就是锂电池,因为锂电池相比于其他电池有许多优势,比其他电池离电池更轻便,而且储存的电量也更多,使用起来更加的方便。锂电池的性能与整个电动汽车的性能相关,所以必须要做好电池的热管理工作,把控好温度。在温度较低的情况下,锂电池所能够储存的电量就会减少,还可能会引发电压的问题,这样会进一步引起短路。而温度过高的话又会引起爆炸和放火等事故,所以对于温度的把控必须要更加严格,更加的细致。为了更好地进行温度控制相关的驾驶人员必须在驾驶汽车之前,就对汽车的基本功能基本操作有所了解,因为如果驾驶人员的操作不当也会引起电池局部发热。在汽车制造的过程中也需要管理好存放锂电池的环境,锂电池的存放温度最好在10~30℃之内,温度太高或者是太低都能会影响到锂电池所具有的性能,而进一步影响锂电池的使用。在锂电池正常工作的时候,也需要时刻关注锂电池的状态,保证锂电池的温度在可控范围之内。
(二)加强液体的冷却效应
液体冷却是散热经常使用的一种方式,也是电动汽车经常使用的一种散热方式。通过液体可以实现电动汽车电池之间的热交换,从而有效地达到降温的目的。液体冷却常采用的方式是模块间布置管线或者是布套的方式,液体也不仅局限于水,此外也可以使用一些制冷剂、乙二醇和油等液体。但是液体此外还有一个特性,液体在一定程度上是可以导电的,所以在使用液体冷却这个方法的时候,需要做好相关的绝缘措施,避免造成严重的事故,避免威胁到人们的人身安全。每一种液体的导热速率和流动梳理都不同,所以可以根据实际情况进行液体的选择。之所以选择液体冷却这个方式,是因为液体流动的速率要远远大于空气中热传导的速率,那可以有效地对电动汽车电池进行降温处理,保证电动汽车能够继续正常的运行。
(三)采取空气强制对流措施
空气强制对流也是一个非常好的散热方法,在对电动汽车电池散热时经常使用,也是热管理中比较常用的方法之一。空气强制对流的措施是以空气为介质,让空气在模块之间来回流动,以此达到散热的目的。空气互相流动的过程中就能够带走一部分的热量,但是如果仅仅依靠空气进行散热这个效果是微乎其微的,基本上是可以忽略不计的,所以这个时候就需要采取强制对流措施,加强空气的散热效果。让空气运动产生的气流带走物体上的热量,尽可能地降低电动汽车电池的温度。但是在使用这个措施时也有很多需要注意的事项,首先要注意散热槽的设计,散热槽和电池之间要保持一定的距离,要符合相应的规范和规定。在采取措施之前要先确定需要散热的面积,并且要保证电池组的封装,尽量防止电量外漏。通过加强风的运动可以有效降低温度,这个方法操作比较简单,而且需要投入的成本也比较低,但是冷却效果也并不会那么的明显,冷却所需要花费的时间比较长。
四、结束语
总而言之,加强对电动汽车电池热管理的温度控制刻不容缓,电池热管理的温度控制关系到电动汽车的正常行驶,并且会进一步影响到乘坐人员和驾驶人员的安全。所以相关工作人员必须要对不同的方法进行探究,找到不同方法中的优势和劣势,对存在的缺陷进行补充,根据实际情况选择最适合的方法进行散热,让电动汽车的电池在工作中可以保持合理的温度,这样才不会影响到电动汽车的正常行驶,不会给人们造成安全威胁。
参考文献
[1] 吕山. 纯电动汽车动力电池热管理系统优化研究[D]. 重庆大学, 2018.
[2] 瞿晓华. 电动汽车热系统性能及控制优化研究[D]. 上海交通大学.
[3] 马鹏程. 纯电动物流车电池液冷热管理结构优化[D]. 合肥工业大学.
[4] 李顶根, 辛克伟, 雷冬旭. 纯电动汽车电池组热管理系统的分析与优化[J]. 汽车工程学报, 2012, 2(5):5.