混合動力汽車和電動汽車鋰離子電池熱管冷卻的試驗研究

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混合動力汽車和電動汽車鋰離子電池熱管冷卻的試驗研究

為了延長電池使用壽命，降低混合動力汽車/電動汽車電池的成本，車輛電池應該在其最佳溫度范圍內工作。探討了使用熱管作為特定混合動力汽車鋰離子電池模塊的冷卻裝置。熱管模塊中的蒸發器固定到一個作為電池的冷卻壁銅板上。平板加熱器粘到銅板的另一表面，吸收電池產生的熱量。銅板/加熱器接口處的溫度對應電池模塊壁溫度。開發電池的AMESim模型以估計電池單元的溫度。傾斜時，可以注意到在銅板/加熱器接口溫度會有輕微的變化，這意味著在不同等級的道路條件下，熱管能有效地工作。熱量的自然對流和抽吸效應不足以使電池溫度均勻分布，需要將熱管與密閉通風結構進行耦合，來保持電池單元內部溫度在最佳范圍內均勻分布。

根據試驗結果得出以下結論。

（1）試驗的熱管模塊設計成垂直方向，在不同等級道路條件下其工作穩定性好。

（2）自然對流不足以將電池保持在其工作溫度范圍內。為了更好地散熱，熱管系統冷凝器部分需要與通風系統耦合，不消耗任何功率即可進行熱疏散。然而，熱管的熱性能不能保持電池單元的溫度低于50℃，尤其是當電池運行在高負荷條件下。

（3）通過合理的通風配置，采用熱管被認為是一種理想的混合動力電動汽車/電動汽車電池冷卻的解決方案。實際上，只需要保持較低的通風率就能使電池單元的溫度保持在最佳范圍內。提高空氣流速不增加熱性能，但能最大限度地減少車輛的功耗和噪聲級。

（4）熱管系統在封閉的電池模塊內仍能有效地工作，且在車輛上方便安裝。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2014年第265期

作者：Thanh-Ha Tran et al

編譯：趙喚