新能源汽车的电池冷却系统技术有哪些?各有什么特点?

第一,风冷电池技术

以空气为介质冷却电池的方法称为风冷技术。主要原理是利用流动换热的方法来达到降温的目的。冷却技术具有设备简单、维护成本低、制造成本低等特点,广泛应用于各种动力电池和电子设备电池的保护装置中。这种技术虽然成本低,应用方便,但受导热系统和空气比热容的影响,在实际应用中冷却效果相对较差。目前,风冷电池技术的研究方向主要集中在风量、流道、电池空间规划三个方面。

二、液冷电池技术

利用液体介质降低动力电池冷却的技术称为液冷电池技术,通常采用乙二醇和水的溶液结合制冷剂来达到冷却效果。该技术的优点是比热容大,传热系数高。与风冷技术相比,具有更好的冷却效果。在液冷电池技术中,有直接和间接两种。将电池与液体直接接触的方法称为直接式,用冷却管或冷却板冷却电池的方法称为间接冷却式。目前常见的技术研究方向有冷却液成分优化、冷板或盘管通道设计、液体流动优化等。

第三,热管冷却电池技术

利用充有相变工质且密封良好的空心管通过蒸发器和冷凝器达到冷却效果的技术称为热管冷却电池技术。这种技术的原理是蒸发器吸收足够的热量后,封闭的空管芯内的液体蒸发产生气压,流向冷凝器。气体经过冷凝器后释放热量,蒸汽再次凝固成液体,继续吸热,从而达到循环过程中的制冷效果。这种技术的原理是当液体转化为蒸汽时,会产生毛细作用,使管道内的介质流动,实现循环蒸发的效果。目前对汽车动力电池热管冷却技术的研究主要集中在冷却性能仿真、阿伯丁冷凝器设备优化、数学模型设计等方面。

四、相变材料冷却电池技术

相变材料基于相变吸热的原理降低电池组的工作温度。它具有无毒、热稳定性好、成本低、使用方便的技术特点。相变材料的冷却方式不需要通道设备和电气设备,所以系统安全性很高。目前应用广泛且成熟的相变材料主要有改性成本脱蜡、水盐、有机酸化合物等。