服務熱線
86-769-81552651

高新技術企業

致力于可靠性散熱及電磁兼容解決方案

新能源汽車散熱解決方案
來源: | 作者:id30024092 | 發布時間: 2019-03-22 | 260 次瀏覽 | 分享到:


新能源動力電池包散熱方案

以下內容為兆信科技原創,轉載請注明。

   隨著乘用車IP67的要求成為必須,動力電池系統可供選擇的冷卻方式范圍被嚴重收窄。在比較成熟的冷卻方式中,風冷除了想辦法與其他熱傳遞手段配合使用外,已經基本被排除在乘用車電池包應用范疇以外。前半部分是散熱基本知識,后半部分當前典型車型的散熱方案應用形式。

液冷板,似乎并沒有什么統一的定義,我們僅就動力電池包的液冷板這個應用場景,給它下個定義,暫且這樣描述:動力電池系統中,電池工作產生多余熱量,熱量通過電池或者模組與板型鋁質器件表面接觸的方式傳遞,最終被器件內部流道中通過的冷卻液帶走。這個板型鋁質器件就是液冷板


對液冷散熱的基本要求:
散熱功率大,能夠及時導出動力電池工作過程中產生的多余熱量,避免過量溫升的發生;
可靠性高,在道路車輛環境工作,振動、沖擊、高低溫交變環境,對多數產品都是比較嚴酷的工作條件,而動力電池電壓動輒幾百伏,冷卻液泄漏是個嚴重問題,即使你使用絕緣性能好的冷卻液,但遇到外部雜質后,絕緣性能會立即降低,因此,冷板密封可靠性很重要;
散熱設計精準,避免系統內溫差過大,這是出于鋰電池自身性能的要求,電池的性能和老化都與工作溫度密切相關;
對冷板的重量有嚴格要求,這來自于動力電池系統對能量密度的追求,嚴重拉低系統能量密度的冷卻系統,是客戶和設計者都根本無法接受的。

 
幾個液冷板示例:
液冷系統利用液體流動換熱系數較大的特性,依靠液體流動轉移高熱量,是目前最有效的散熱方式之一,可消散幾百瓦到上千瓦的熱量。該廠家標準管路液冷板通過放置冷卻液管,直接與被冷卻設備底板接觸,可以在設備和冷卻液之間減少熱交換介面的數量,從而維持最低熱阻,提高性能。
該廠家是根據液冷板的工藝類型對液冷板類型做劃分,主要有:真空釬焊式水冷板(Aluminum Vacuum Brazing Coldplate)、攪拌摩擦焊式水冷板(FSW Coldplate)、埋管式水冷板(Exposed Tube Coldplate)和深孔鉆/腔體式水冷板(Aluminum / Copper Plate Long Hole Drilled)等幾種液體冷卻方式。他們各自的優缺點,可參照下表。








某廠家液冷板產品


這家是根據產品的最顯著特征對冷板類型劃分的,共包括三種類型。1,強調散熱性能。在流體路徑中采用翅片結構,增加與冷卻液的接觸面積,從而提高了熱傳導性能。產品具有真空釬焊構造,可提供定制化配置


類型2,強調低壓降。液冷板采用專門制作的CNC銑削微流道,在底板上形成流體通道。在低壓降條件下,具有卓越的散熱性能,從而降低了流體循環系統的成本。

類型3,強調管路嵌入的結構形式。將管材嵌入底板中,形成機械性能牢固的冷板。表面延伸液冷板采用更粗且布置更密集的管材增加面積,從而擴大與冷卻液接觸的表面積,進而提高熱傳導性能。


某廠家冷板產品實例

這種產品,整體重量較輕,但自身不能承重。


典型車型水冷散熱

在動力電池系統中,將熱量從電芯表面帶走的方式比較多,僅就作用范圍不同,可以劃分成集成在模組內部的電芯級別水冷散熱和設計在模組外部的模組級別水冷散熱。
Audi Q7 PHEV 電池包

奔馳Smart Gen3電池包


Chevrolet Bolt 2017 電池包



Chevrolet Bolt 2017 電池包實物

電芯級別水冷板
將水冷板或者導熱性能良好的介質板材片材夾在電芯之間,成為??櫚囊徊糠?,以達到更好的散熱效果,這類我們放在模組內部水冷板這個標題下面。


GM電池包模組實物


特斯拉model s模組


特斯拉圓柱電池水冷專利


下一篇: