新能源高低溫測(cè)試?yán)渌畽C(jī)
隨著新能源動(dòng)力電池發(fā)展,,國(guó)家鼓勵(lì)高密度、大功率,、快速充放電新能源汽車的發(fā)展,。原有的新能源汽車采用空冷式散熱已經(jīng)不能解決電池散熱問(wèn)題。液冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是降溫速率快,、均溫性好,、流體(溫度和流量)控制簡(jiǎn)單和精準(zhǔn)。液冷散熱系統(tǒng)已成為新能源汽車必然趨勢(shì),。整車的熱管理系統(tǒng)就需要重新設(shè)計(jì),。
目前電池包(PACK)液冷散熱系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)空白,新能源整車廠商就無(wú)法設(shè)計(jì)整車的液冷系統(tǒng),。整車廠商需要了解如下數(shù)據(jù):一),、電池包的合理溫度在10-30℃,低溫天氣液冷系統(tǒng)可能達(dá)到-30℃,,電池包內(nèi)部本身有發(fā)熱塊啟動(dòng)前預(yù)熱起到熱保護(hù)功能,,當(dāng)汽車行駛后電池溫度超過(guò)30℃以上時(shí)就需要通過(guò)-30℃液冷系統(tǒng)降溫,,此時(shí)需要通過(guò)多少流量液體,?保證電池溫度控制在10-30℃范圍內(nèi),且汽車液冷系統(tǒng)管徑是固定的,,那么就需要調(diào)節(jié)壓力來(lái)控制流量,。以此類推隨著汽車?yán)鋮s液溫度變化,為保證電池溫度冷卻液的流量,、壓力也需要變化,。二),、當(dāng)高溫天氣,汽車?yán)鋮s液,、電池包的溫度可能達(dá)到50℃以上,,電池包的充放電工況如何?整車制冷系統(tǒng)(車內(nèi)空調(diào)空間降溫,、電池包,、電驅(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)液冷系統(tǒng))冷量如何匹配,,以便整車熱管理達(dá)到快速平衡,。
讓整車性能、安全達(dá)到合理范圍內(nèi),。以上數(shù)據(jù)就需要我司的液冷熱工測(cè)試平臺(tái)提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù),。
電池的熱相關(guān)問(wèn)題是決定其使用性能、安全性,、壽命及使用成本的關(guān)鍵因素,。首先,鋰離子電池的溫度水平直接影響其使用中的能量與功率性能,。溫度較低時(shí),,電池的可用容量將迅速發(fā)生衰減,在過(guò)低溫度下(如低于0°C)對(duì)電池進(jìn)行充電,,則可能引發(fā)瞬間的電壓過(guò)充現(xiàn)象,,造成內(nèi)部析鋰并進(jìn)而引發(fā)短路。其次,,鋰離子電池的熱相關(guān)問(wèn)題直接影響電池的安全性,。生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的缺陷或使用過(guò)程中的不當(dāng)操作等可能造成電池局部過(guò)熱,并進(jìn)而引起連鎖放熱反應(yīng),,終造成冒煙,、起火甚至爆炸等嚴(yán)重的熱失控事件,威脅到車輛駕乘人員的生命安全,。另外,,鋰離子電池的工作或存放溫度影響其使用壽命。電池的適宜溫度約在10~30°C之間,,過(guò)高或過(guò)低的溫度都將引起電池壽命的較快衰減,。動(dòng)力電池的大型化使得其表面積與體積之比相對(duì)減小,電池內(nèi)部熱量不易散出,,更可能出現(xiàn)內(nèi)部溫度不均,、局部溫升過(guò)高等問(wèn)題,從而進(jìn)一步加速電池衰減,縮短電池壽命,,增加用戶的總擁有成本,。
電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是應(yīng)對(duì)電池的熱相關(guān)問(wèn)題,保證動(dòng)力電池使用性能,、安全性和壽命的關(guān)鍵技術(shù)之一,。
熱管理系統(tǒng)的主要功能包括:
●在電池溫度較高時(shí)進(jìn)行有效散熱,防止產(chǎn)生熱失控事故,;
● 在電池溫度較低時(shí)進(jìn)行預(yù)熱,,提升電池溫度,確保低溫下的充電,、放電性能和安全性,;
●減小電池組內(nèi)的溫度差異,抑制局部熱區(qū)的形成,,防止高溫位置處電池過(guò)快衰減,,降低電池組整體壽命。電池包(PACK)內(nèi)的溫度環(huán)境對(duì)電芯的可靠性,、壽命及性能都有很大的影響,,因此,使PACK內(nèi)溫度維持的一定的溫度范圍區(qū)間內(nèi)就顯示尤其重要,。這主要是通過(guò)冷卻與加熱來(lái)實(shí)現(xiàn),,這里我們對(duì)風(fēng)冷、液冷,、直冷
三種冷卻方式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,。
風(fēng)冷
風(fēng)冷是以低溫空氣為介質(zhì),利用熱的對(duì)流,,降低電池溫度的一種散熱方式,,分為自然冷卻和強(qiáng)制冷卻(利用風(fēng)機(jī)等)。該技術(shù)利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī),,配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫,,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù),,在*的電動(dòng)乘用車應(yīng)用廣泛,,如日產(chǎn)聆風(fēng)(Nissan Leaf)、起亞Soul EV等,,在目前的電動(dòng)巴士,、電動(dòng)物流車中也被廣泛采納。
液冷
液體冷卻技術(shù)通過(guò)液體對(duì)流換熱,,將電池產(chǎn)生的熱量帶走,,降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高,、熱容量大,、冷卻速度快,對(duì)降低高溫度,、提升電池組溫度場(chǎng)*性的*,,同時(shí),熱管理系統(tǒng)的體積也相對(duì)較小,。液冷系統(tǒng)形式較為靈活: 可將電池單體或模塊沉浸在液體中,,也可在電池模塊間設(shè)置冷卻通道,或在電池底部采用冷卻板,。電池與液體直接接觸時(shí),,液體必須保證絕緣( 如礦物油) ,避免短路,。同時(shí),,對(duì)液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外,,就是機(jī)械強(qiáng)度,,耐振動(dòng)性,以及壽命要求,。液冷是目前許多電動(dòng)乘用車的優(yōu)選方案,,國(guó)內(nèi)外的典型產(chǎn)品如寶馬i3、特斯拉,、通用沃藍(lán)達(dá)(Volt),、華晨寶馬之諾、吉利帝豪EV,。
直冷
直冷(制冷劑直接冷卻):利用制冷劑(R134a等)蒸發(fā)潛熱的原理,,在整車或電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng),將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中,,制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走,,從完成對(duì)電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。
目前通過(guò)直冷的冷卻方式基本在電動(dòng)乘用車上,,典型的如BMW i3(i3有液冷,、直冷兩種冷卻方案)。
冷卻系統(tǒng)溫度:-40至80度 精度正負(fù)0.3
冷卻介質(zhì)流量:0-100L/min 精度正負(fù)3%
流體循環(huán)壓力:0-7Mpa 精度0.01Mpa
新能源電池冷卻系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)(液冷,、水冷)主要應(yīng)用在新能源汽車的電驅(qū),、電機(jī)、減速器,、充電樁等新產(chǎn)品的水冷系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試,。恒溫恒壓恒流熱測(cè)試(5-85度),、高低溫運(yùn)行測(cè)試(150至-40℃)、電機(jī)冷卻水系統(tǒng)(5-30℃)等冷卻測(cè)試,。應(yīng)用范圍包括電動(dòng)汽車,、混合動(dòng)力汽車、航空航天,、軍工和科學(xué)研究,。測(cè)功機(jī)以水冷為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。個(gè)別用戶有油冷式,,風(fēng)冷式,。青金制冷專注設(shè)備冷卻系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與制造銷售。根據(jù)導(dǎo)熱材料,、隔熱,、保溫材料、散熱器等用戶需求,,此機(jī)均可適用以上行業(yè),。
應(yīng)用:
塑料工業(yè):準(zhǔn)確的控制各種塑料加工之模溫,縮短啤塑周期,,保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,。
電子工業(yè):穩(wěn)定電子元件內(nèi)部在生產(chǎn)線上的分子結(jié)構(gòu),提高電子元件的合格率,,超聲波清洗行業(yè):有效地防止昂貴的清洗劑揮發(fā)和揮發(fā)給人帶來(lái)的傷害,。
電鍍行業(yè):控制電鍍溫度,增加鍍件的密度和平滑,,縮短電鍍周期,,提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,。
機(jī)械工業(yè):控制油壓系統(tǒng)壓力油溫度,,穩(wěn)定油溫油壓,延長(zhǎng)油質(zhì)使用時(shí)間,,提高機(jī)械潤(rùn)滑的效率,,減少磨損。
建筑工業(yè):供給混凝土用之冷凍水,,使混凝土分子結(jié)構(gòu)適合建筑用途要求,,有效地增強(qiáng)混凝土的硬度與韌性。
真空鍍膜:控制真空鍍膜機(jī)的溫度,,以保證鍍件的高質(zhì)量,。
食品工業(yè):用于食品加工后的高速冷卻,使之適應(yīng)包裝要求,。另外還有控制發(fā)酵食品的溫度等,。
醫(yī)藥行業(yè):在醫(yī)藥行業(yè)中主要用于控制發(fā)酵藥品的溫度控制,。藥企要充分利用好冷水機(jī)設(shè)備,在發(fā)揮其優(yōu)勢(shì) 的基礎(chǔ)上繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,,增強(qiáng)冷水機(jī)的性價(jià)比,,從而更好地為制藥環(huán)節(jié)服務(wù)。
五金加工行業(yè):數(shù)控機(jī)床,、坐標(biāo)鏿床,、磨床,、加工中心,、組合機(jī)床以及各類精密機(jī)床主軸潤(rùn)滑和液壓系統(tǒng)傳動(dòng)媒的冷卻,能夠控制油溫,,有效的減少機(jī)床的熱變形,,提高機(jī)床的加工精度。
電子行業(yè):穩(wěn)定電子元件內(nèi)部在生產(chǎn)線上的分子結(jié)構(gòu),。提高電子元件的合格率,,超聲波清洗行業(yè),有效的防止昂貴的清洗劑揮發(fā)和揮發(fā)給人帶來(lái)的傷害,。
電鍍行業(yè):控制電鍍溫度,,增加鍍件的密度和平滑,縮短電鍍周期,,提高生產(chǎn)效率,,改善產(chǎn)品質(zhì)量。
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