新能源动力电池及其管理系统的分析
洪鑫 郭建勋 耿殿哲
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洪鑫 郭建勋 耿殿哲,. 新能源动力电池及其管理系统的分析[J]. 动力技术研究,2023.4. DOI:10.12721/ccn.2023.159275.
摘要: 我国新能源产业得到了快速的发展,新能源动力电池的技术创新在一定程度上促进着我国新能源汽车产业的发展。动力电池在新能源汽车内是重要的动力来源,为了确保新能源汽生产研发以及制造使用得到有效的完善,有关部门需要对动力电池使用的可靠性及安全性予以重视。基于上述角度,文章对新能源动力电池与其实际的管理系统进行详细的分析,希望为我国电力对新能源动力电池的相关项目提供参考。
关键词: 动力电池;新能源汽车;管理系统
DOI:10.12721/ccn.2023.159275
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引言

社会发展迅速,新能源汽车得到了快速的发展。动力电池在新能源汽车内是极为重要的核心部件,在具体充电及放电时,会由于自身反应而出产生一定程度的热量,会导致电池的实际温度大幅度的提升,且电池内部的温度与整体电池模块间温度的均匀性,或对电池应用中的实际性能以及循环的寿命产生影响。在汽车大功率需求以及工况恶劣的前提下,对于汽车稳定性应用更多的要求。由此,文章对电力热管理电池热管理系统的相关概念进行分析,同时进一步探究新能源动力电池及实际管理系统。

1对电池热管理系统及作用进行分析

1.1对电池热管理系统进行分析

电池热管理系统在实际应用过程中,能够确保新能源汽车在运行中处于更为合理的工作温度,保证整体电池应用的安全性得到提升,进一步结合电池电化学的实际特性,以及生热机理所具有的设计系统。在具体热管理系统的构建中,其功能在于对电池热温度以更为准确的方式进行监测。如若整体电池温度升高,则散热系统能够进行有效的热量散出,如果电池温度较低,则能够对电池组进行有效的加热,使其工作性能更为稳定。另外,电池在实际充放电的过程中,内部反应会对各类有害气体予以产生,而此系统能够确保相应气体能够通风散出,降低电池模块间以及实际电池不同位置之间所存在的温度差异,确保电池模块间其温度具有高度一致性。在对新能源汽车动力需求予以满足的过程中,也使整车重量得以降低,为后续安全维护提供有效的便利性。

1.2对电池热管理系统的作用进行分析

新能源汽车在实际运行过程当中,环境温度会对电池的综合性能及安全性产生影响,如若环境温度相对较高,则电池会存在着不良反应,致使其性能大幅度的衰减,严重时会出现爆炸、火灾、燃烧等诸多安全事故。如若环境温度过低,其工作性能会大幅度的下降,会导致电池容量出现不可能衰减问题,使得电池使用寿命产生影响。因此,对电池进行有效的保温才能确保电池的性能得到有进一步的发挥,为了进一步强化对电池动态数据进行管理及检测,并且达成对电池进行保护,使其使用寿命延长的效果,有关工作人员在电池进行制造的过程中,需要对电池管理系统进行应用,其功能主要在于对电池动态数据进行监测,进行有效的均衡控制,开展热管理,安全监测以及故障诊断与检测同时,进行充放电以及整车通讯管理。而在此其中,热管理模块会对整体电池组的温度进行监测,应用对应的控制方式,对实际电池组的温度进行控制,使其能够确保维持在较为适宜的温度下进行工作。其中,锂电池实际工作范围在-20度-50度范围内,为了确保电池能够处于相对合理的温度之下,其电池热管理系统在实际设计过程中需要确保具备高温下电池冷却以及低温电池加热两类功能。

2对高低温下电池热管理系统功能进行分析

2.1对高温电池冷却系统进行分析

在冷却介质角度,可将其电池冷却系统化为液体式以及气体式与相变材料式,气体冷却,主要为风冷。由于空气传热效果相对较低,因此液体冷却式效果与空气是相比具有更为显著的效果。液体冷却器其结构具有高度的复杂性,会依照电池之接以及冷却液接触的形式,进一步细化为直接式水冷以及间接式系统。

2.2对低温环境下电池加热管理系统进行分析

动力电池处于低温环境下,其电池容量会大幅度的下降,并且充放电电流相对较小,甚至无法进行有效的充放电,为了确保电动汽车在北方低温环境下,能够进行有效的使用。在低温进行启动时,需要进一步的对电池组进行加热,依照加热方式的差异,地热环境,其电池加热可进一步细化为常规空气加热以及相变材料加热与电加热模式。其中,相变材料会在液体向固体进行转化的过程中,对热量进行释放,由此能够对电池进行有效的加热,并实现保温效果应用下面材料所具有的心态转变特征,可将其在电动车热管理上进行应用,而此技术不仅能够对低温环境的电视加热需求予以满足,同时能够确保高温环境之下,对电池进行冷却的相变材料具有的导热性进行相对较低,需要对高档的材料予以应用。比如,对碳纳米管进行增加,以此使其导热能力大幅度提升,由此会使得实际设计以及制造的成本进一步增加。电加热方法会应用具备一定电阻的导体,在实际通电之后产生的较稳热进行实际的电池加热,并且可将其进一步细化为直流电以及交流电加热两种方法。

结语

现代科学技术持续发展,新能源汽车数量进一步的增加,由此对于实际新能源电池的综合动力管理系统而言,拥有诸多要求。电池组冷却实际上效率较高,会在电池组容量相对较大的电动汽车中进行应用。在低温工况下,对于电池加热系统进行设计,需要确保制作成本低廉,加热效率较高等诸多效果,而相应的技术仍然需要进行深入的研究。有关企业需要进一步对实际新能源电池管理系统进行不断的研究,确保其应用效率得到有效的提升。

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