动力电池热管理系统设计：
调节电池温度，使其保持在适合电池工作的温度范围内；减少电池组内最高温度与最低温度之间的温差。
液冷系统组成
液冷散热器系统是目前动力电池热管理的热门研究方向，利用冷却液热容量大、能通过循环带走电池系统多余热量的性能，达到电池组最佳工作温度条件。
液冷散热器系统基本组成部件包括：电动水泵、电池散热器（间接冷却）、温度传感器、空调系统（压缩机、冷凝器、蒸发器）、加热器、水-水热交换器。
其中，空调系统在高温工况下负责提供制冷；加热器在低温工况下负责加热冷却剂。
传热原理
热管理系统设计的初衷是为了将新能源领域动力电池在充放电过程中产生的多余热量转移出去，使电池工作在合适的范围内，不同位置的电芯温度差异不宜过大。这样可以减缓电池的老化速度，减缓不同电芯之间的分化程度。
之所以会有风冷、液冷等不同的冷却形式，是因为热量传递的介质不同，原理上要从热量传递方式的不同说起，热量传递主要有三种形式：热辐射、热传导、对流。
热辐射：温度高于绝对零度的物体都在向外辐射热辐射。热辐射不需要介质，也不需要接触，以电磁波的形式传递热量。从太阳向地球传递热量就是典型的热辐射过程。
热传导：热量通过介质从高温区域传递到低温区域的过程。与热辐射不同，热传导需要两个条件的存在：温差和介质。
对流：流体内的相对流动，由温差驱动。
动力电池单体内部的热量主要通过热传导的方式传递到电池表面，再通过辐射、对流的方式向周围空间扩散。若在系统中加入热管理系统，则传热过程会部分改变。例如间接散热时，热量主要通过热传导的方式从电池表面传递到散热器壳体，再由壳体通过热传导的方式传递到散热器流道表面；热量通过热传导的方式从流道表面传递到冷却剂，冷却剂通过对流的方式将热量传递到冷却剂内部，并顺着冷却剂的强制流动传递到电池包外部。
电池组热管理解决方案
电池组热管理方案涉及电池组冷却、电池组低温预热、电池组保温三项措施。
电池组的冷却
液冷系统的冷却功能主要通过循环低温冷却液来实现，如果所需的散热功率比较小的话，由于冷却液本身的热容量比较大，所以不需要启动循环过程，就已经可以满足设定的温度范围要求了。
电池组的冷却主要有两种形式，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，带走多余的热量；间接冷却是冷却介质通过管道和散热器的通道流过，散热器与电芯接触，将电芯的热量传递给冷却。
电池组低温预热
本来压缩机可以有加热功能，但是其低温加热效果不好，而且耗电量比较大，对电池寿命影响很大；太低或者干脆低于最低放电温度就放电。所以汽车启动前的预热过程就被设计到了热管理策略里。
电池组低温预热有两种基本形式：内部加热、外部加热。
内加热，利用电池组外部的交流电对电池电解液进行加热，直到达到电池组适用的温度范围。产生热量的部分是电池本身，所以叫内加热。
外部加热是利用外部电源对电池以外的介质进行加热，介质将热量传递给电池，逐渐升高电池温度直至达到电池适宜的温度范围。外部介质包括空气介质和液体介质，发热元件包括PTC和加热膜。
外部加热是比较常见的方法，一般的实现形式是电池组内部加装加热器，不使用动力电池的电能，而是在停车状态下，打开电池组外部的电源，给PTC或者加热膜供电，外部供电一般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，不用担心电能的浪费，整体加热速度比较高。
电池组绝缘
对于在低温地区使用的新能源领域动力电池组，箱体一般需要设计保温措施，减缓预热热量的散失。防止车辆在行驶过程中短时间停车，电池再次降至工作温度以下。实验表明，环境温度为零下20度，预热过程中电池加热至25度，车辆静置8小时，温度降至18度左右。
并不是每辆配备热管理功能的车辆都有隔热措施。车辆预热后，电池组进入工作状态，电池本身会产生很大的热量。如果不是极寒环境，也不需要长时间停车，电池组的工作温度完全可以通过自加热来维持。
影响冷却效果的主要因素
冷却剂温度。在冷却过程中，冷却液的温度越低，电池的最高温度和最低温度就越低，但两者之间的差距较大。而在加热过程中，冷却液的温度越高，电池的温差就越大。也就是说，冷却液和电池之间的温差越大，电池组内部不同位置的电芯之间的温差就越大。
这种现象主要和热管理系统对不同位置的电芯的温度调节影响程度不同有关，有的电芯与散热器的接触面积很大，有的则相对较小；另一方面，电池包内部冷却液在循环过程中，从入口到出口，温度是不断变化的，在不同位置，相同体温的电芯与冷却液的温差是不同的。只有精准的热设计才能解决这个问题，而不是简单地调节冷却液温度。
冷却剂流量。冷却液的流量越大，在同样的时间内带走的热量就越多。有仿真专门观察了液冷模型，其他参数不变，只调整冷却液流量，研究冷却液流量对冷却效果的影响。随着冷却液流量的增加，电池系统最高温度降低，但温差增大。通过一个最大温差后，流量继续增加，温差开始减小。在继续增加流量的过程中，最高温度和温差一直朝着一个方向减小。
在流量增加的前半段过程中，最高温度有所降低，温差有所增大。原因和冷却液温度持续降低的效果一致，与具体的热结构设计有关，不同的冷却效果带来不同的温度变化。在流量增加测试的后半段，随着流量的增加，温差开始减小并持续减小，这是因为冷却液的流量增加到一定程度后，相对于冷却液的吸热能力，电池传递给冷却液的热量相对较小。这样，一方面对冷却液温度的影响变小，靠近系统入口不同位置的冷却液之间的温差越来越小；另一方面，不同电芯传热面积的差异造成的传热能力差异相对变小。因此，系统整体温差继续减小。
但流量不能持续增加，一方面与消耗的能量有关，必然要选择性价比最好的流量；另一方面，长时间维持大流量对冷却液循环系统的强度是一种考验，设备寿命可能因此减少，同时事故发生的风险也会增加。
热门标签: 新能源领域散热器，中国，供应商，制造商，工厂，定制，免费样品，中国制造
