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电池制冷和液冷对比(液冷电池包的优点)

2023-01-28 02:55:06工业知识1

1. 电池制冷和液冷对比

是指通过某种液体,比如水、氟化液或是某种特殊的不导电的油,来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走。

其工作方式大致可以分为两种,一种是间接的冷板方式,即器件本身不直接接触液体,而是先把热量传输给装有液体的铜制冷板,再通过液体循环带出设备,由于冷板只能覆盖部分发热元件,其他元件的热量仍然需要风扇来将热量带出去;另一种是直接的浸没方式,即把器件甚至是整机直接浸泡在液体中,再通过液体循环把热量带出去,完全不需要风扇。打个不太恰当但可能很形象的比喻,前者象是把铜壶放在电炉上烧水,后者是在用热得快烧水,前者是对风冷方式的改良,是早期数据中心液冷技术向单机系统的迁移,后者则显然更具革命性

2. 液冷电池包的优点

电池包的热管理方案,涉及到三个方面的措施:电池组的冷却、电池组低温预热、电池组保温。

电池组的冷却

液冷系统的冷却功能,主要以循环低温冷却液的方式实现。如果出现所需散热功率比较小的情形,由于冷却液自身热容量比较大,则可以不必起动循环过程,已经可以满足设定的温度范围要求。

电池组冷却的形式主要有两种,直接冷却和间接冷却。直接冷却,是冷却介质直接从电芯表面流过,带走多余热量;间接冷却,是冷却介质在管道和散热器的流道中流过,散热器与电芯接触,将电芯热量传递给冷却介质。

电池组的低温预热

本来,压缩机可以具备制热功能,但其低温制热效果不佳,且耗电量比较大,对于动力电池的续航能力造成很大的影响;同时,温度过低环境下,电池包放电功率过低或者根本低于放电最低温度而无法放电。因此给热管理策略中设计了汽车起动之前的预热过程。

电池组低温预热,有两种基本形式:内部加热和外部加热。

内部加热,利用电池包外部的交流电源,给电池电解液加热,直至达到电池包适用的温度范围为止。生热的部件是电池自身,因此称为内部加热。

外部加热,利用外部电源,给电池以外的介质加热,介质将热量传递给电池,逐步提高电池温度,直至电池适宜的温度范围。外部介质包括空气介质和液体介质,生热的元件有PTC和加热膜等。

外部加热是比较常用的方式。一般的实现形式是,电池包内部装备有加热器,不使用动力电池的电力,而是在停车状态,接通电池包以外的电源,给PTC或者加热膜供电。外部电源一般都是来自大电网的电能,加热器可以按照适用的最大功率工作,而不必担心电能浪费的问题,整体加热速率比较高。

电池组保温

在低温地区应用的动力电池包,箱体一般需要设计保温措施,用来减缓预热热量的散失。防止行车途中短时停车时,电池再次降低到工作温度以下。有实验表明,环境温度零下20℃,预热过程中,将电池加热至25℃,车辆静置8小时,温度下降至18℃左右。

保温措施并不是每台具备热管理功能的车辆都设置的。车辆预热,电池包进入工作状态以后,电池自身会产生大量的热,如果不是极寒环境以及没有长时间停车的需要,则电池包运行温度可以依靠自身发热维持。

3. 电池制冷和液冷对比表

1.

自然冷却。 自然冷却就是在动力电池包上加装一个具有高导热性的散热装置,利用它和电池电芯之间的空隙,将电池充放电时产生的热量直接散发于空气中。这种冷却方式的成本最低,但效果极差,非常容易使电池过热,目前的电动汽车基本上不会采用。

2.

风冷冷却。 风冷冷却就是在自然冷却的基础上,加装一个带有散热片的风扇,以增加散热面积,并利用风扇加快空气流通,把电池充放电产生的热量加速散发于空气之中。

3.

液冷冷却。 液冷冷却就是在动力电池包上加装一个液冷散热装置,并形成回路。电池工作时产生的热量传递给回路管道中的液体,使液体产生对流,把热量带走。

4.

制冷冷却。 制冷冷却,就是利用制冷剂,以气液变化的过程作为换热介质,来使动力电池的温度迅速下

4. 电池制冷和液冷对比哪个好

1.自然冷却:

自然冷却就是电池包没有额外的装置进行换热,完全靠周围环境来平衡电池包的热量。其最大的优点就是结构简单,成本低。当然缺点就是散热性能较弱。在电池能量密度大幅提升的情况下,日产依旧选用自然冷却方式显然有些冒险。一般情况下,在小容量小功率输出的车型中,这种冷却方式较为常见。

2,风冷

风冷采用空气作为换热介质。常见的有两种,一种是被动风冷,直接采用外部空气换热。第二种则为主动风冷,可预先对外部空气进行加热或冷却后再进入电池系统,相比之下第二种风冷形式冷却效率会更高。

3.水冷

水冷一般是采用专门的冷却液作为换热介质。水冷技术是基于液体热交换的冷却技术,比风冷技术效率更高,电动汽车电池组内部温度更均匀,其可与车辆的冷却系统整合在一起。国外对水冷技术研究较早,应用时间也较长,目前大多数外国品牌电动汽车都采用了水冷散热。

4.直冷

直冷技术利用制冷剂(R134a等)蒸发潜热的原理,在整车或电池系统中建立空调系统,将空调系统的蒸发器安装在电池系统中,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效地将电池系统的热量带走,相比冷却液而言换热效率可提升三倍以上。

5. 什么是液冷电池

风冷。

小蚂蚁有多达三家电池供应商,包括宁德时代、天津捷威以国轩高科,电池材料目前有三元锂电池和磷酸铁锂电池两种,后者在冬季可能受低温影响更大一些。此外,奇瑞小蚂蚁使用的也是成本较低的风冷式电池散热系统,对电池温度控制没有液冷系统.

6. 电池制冷和液冷对比图

所谓液冷,是指通过某种液体,比如水、氟化液或是某种特殊的不导电的油,来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走。

其工作方式大致可以分为两种,一种是间接的冷板方式,即器件本身不直接接触液体,而是先把热量传输给装有液体的铜制冷板,再通过液体循环带出设备,由于冷板只能覆盖部分发热元件,其他元件的热量仍然需要风扇来将热量带出去;另一种是直接的浸没方式,即把器件甚至是整机直接浸泡在液体中,再通过液体循环把热量带出去,完全不需要风扇。打个不太恰当但可能很形象的比喻,前者象是把铜壶放在电炉上烧水,后者是在用热得快烧水,前者是对风冷方式的改良,是早期数据中心液冷技术向单机系统的迁移,后者则显然更具革命性

7. 电池风冷和液冷

        麒麟电池,其实也就是宁德时代的第三代CTP技术。应该不属于固态电池。

        从根本上来说,它似乎没有太多新意,同样也是通过提升集成度,来提高有效动力电池单位体积的利用率。但是从效率上来看,第三代技术的麒麟电池将体积利用率提升到了72%的水平,虽然是无模组电池,但并不代表从物理上电芯就是完全一体化了。实际上,电池包内还是会有包括横纵梁、水冷板、隔热垫等结构,主要功能也是保证电池包的强度、效率和安全性等等。而麒麟电池做的,就是将它们合为一体,即只用一类夹层实现以上的多种功能。还是用房子的比喻,就是用更少的墙体,规划出合理的房屋布局,在保证隐私、舒适度、功能性等基础上,收获更大的使用面积。精简结构得以布置更多的电芯,这一点是CTP技术发展至今的核心。

       但是支撑第三代技术落地的,还是在强度、热管理方面的技术革新。其中扮演核心角色的是水冷板的调整,即将传统布局在电池包底部的水冷板,改为布局在电池包之中,通过水冷板结构实现电池包的水冷、隔热、支撑以及缓冲效果。         由于电芯是背靠背的模式布局,这种新的水冷板能够提供更大的接触面积,热管理面积增加,并能明显降低两块相邻电芯之间的热传导,控制极端情况下电芯的连锁反应。而冷却组件内部则是采用双通道设计,由一层液冷通道和一层风冷通道共同构成。工作中,由液冷通道主要负责对电芯进行热管理,再由风冷通道对冷却液进行实时散热。同时,风冷通道具备一定的柔韧性,为电池单体膨胀时,提供一定的缓冲区,避免挤压电池。

8. 电池制冷液是什么

制冷原理是利用保险展示柜冷却水从主冷凝器顶部流入,混合蒸汽经冷却水淋洒后被冷凝,与冷却水一起由下部排入水池。

积存在主冷凝器内的未凝结蒸汽和空气,由第一辅助喷射器抽出,经过 第一辅助冷换器的冷凝,再由第二辅助喷射器和第二辅助冷凝器抽吸冷凝后直接排入大气。

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