摘要：先容电动客车常睹的电池热管束编制的机闭及做事道理，为电动客车电池热管束的打算供应参考。

　　动力电池功能对电动客车的功能有着紧张影响，而动力电池的做事温度与其功能亲密闭联，同时也影响着动力电池的寿命和安乐性。因而，动力电池的热管束编制也很是紧张。

　　常睹的动力电池冷却方法重要有自然风冷、强迫风冷、液冷和冷媒直冷。此中强迫风冷是直接将车内的空调风、自然风或车外对流风引入电池安设舱对电池包举办冷却；液冷是用空调出风或独自制冷配置的冷媒降温冷却液冷却晚辈入电池包内的热换取器对此中的电芯举办热传导，从而实行电池降温的目标；冷媒直冷是直接将独自制冷配置的冷媒引入电池包内的热换取器，对此中的电芯举办热传导来给电池降温。差别冷却方法的对照如下：

　　1)自然风冷方法的冷却功能取决于外界情况，不占用空间，无需限制，无能耗，编制本钱低，容易实行，工艺牢靠性最高，渡水危机低。

　　2)强迫风冷方法的冷却功能较差，编制体积最大，渡水危机高，但重量较轻，容易限制，能耗低，编制本钱相对较低，相对容易实行，工艺牢靠性高。

　　3)液冷方法的冷却功能较好，编制体积较小，限制道理成熟，难度中等相对容易实行，但该方法的编制重量较重，能耗高，编制本钱最高，工艺牢靠性寻常，渡水危机较高。此为行业目前集体采用的冷却方法。

　　4)冷媒直冷方法的冷却功能最好，编制体积较小，重量较轻，能耗较低，编制本钱中等，但限制道理贫困，实行难度高，工艺牢靠性较高，渡水危机高。

　　目前冷媒直冷工夫并不可熟，尚处于研商阶段，未进入工程执行阶段。固然冷媒直冷的换热服从高，然而冷媒正在电池包内的蒸发通道中蒸发时遍地温度相差较大，电池温度相似性较差，从而影响电池的充放电容量。此外客车电量大，电池包数目众，采用冷媒直冷的管途部署庞杂且存正在容易走漏的危机。

　　1)电池包内部集成电加热膜直接对电芯加热。该加热方法的效率取决于外界情况的温度。情况温度高于0 ℃时，采用电加热膜加热效率较好且不占用空间，无需限制，无能耗，编制本钱低，容易实行；情况温度低于0 ℃时，电加热膜加热效率较差，寻常不采用此加热方法。

　　2)正在电池热管束水途轮回编制中串接电液形式加热器对防冻液举办加热。该方法加热效率好，编制体积较小，仅须要占用一一面空间，本钱相对较高，然而限制道理成熟，工艺牢靠性较高，相对容易实行，是目前最常用的电池加热方法。

　　不管是冬天照旧炎天，电池的寻常做事温度都是25 ℃±5 ℃,冬天须要通过电池热管束配置加热，加热的方针水温为25 ℃±5 ℃；炎天须要通过电池热管束配置降温，降温的方针水温也为25 ℃±5 ℃。下面先容3种客车常用的液冷(热)式电池热管束编制，这3种电池热管束均属于加热冷却一形式编制，依据纯电客车运用及情况温度条件，当编制须要冷却时，直接通过电池热管束编制的换热器对防冻液举办降温;当编制须要加热时，电池热管束水途轮回编制中串接的PTC电液形式加热器对防冻液举办加热。

　　简单机组包罗板式换热器、水泵、风机、PTC电液体加热器，其道理如图1所示，其构成如图2所示。

　　1-板式换热器；2、5-电磁阀；3、4-水温传感器；6-PTC；7-风机；8-限制器；9-水泵

　　当简单机组编制收到制冷信号时，电磁阀2翻开，电磁阀5闭塞，风机和水泵劈头做事，通过引风管从空调风道内抽取冷氛围，冷氛围通过机组内的板式换热器与编制里的防冻液已毕热换取，然后通过水泵将防冻液送入电池内部的换热器中，从而抵达低浸电池温度的目标。当收到制热信号后，电磁阀2闭塞，电磁阀5翻开，机组内部的PTC电液形式加热器和水泵劈头做事，给编制内中的防冻液加热，同制冷轮回道理相同，通过防冻液与电池内部换热板的热换取抵达使电池升温的目标。

　　除了加热和冷却外，水冷机组寻常还具有自轮回性能，重要是为清晰决电池内部温差过大的题目。当收到BMS的自轮回指令后，PTC电液形式加热器和风机均截止做事，水泵寻常运转，防冻液通道翻开，水途自轮回运转，避免电池内部温差过大。

　　简单机组机闭简略，价钱相对低廉。但因为没有独立的制冷编制，须要从车厢抽取冷氛围来低浸防冻液温度，导致制冷量较小。此外，简单机组也受到空调编制做事状况的影响，使器具有限制性。

　　简单机组的制冷才气较差，制冷功率较小(寻常小于2 kW)，合用于采用电池充放电倍率较低的慢充电池的夹杂动力客车。

　　图3为典范的非独立机组的电池热管束编制构成图。此中：蒸发器1为空调编制蒸发器，用于给车厢氛围降温；蒸发器2为水冷机组蒸发器，冷却水与制冷剂正在此已毕热换取，通过低浸防冻液的温度来给电池降温。两个蒸发器总成处于并联状况，二者共用一套压缩机、冷凝器、干燥瓶等部件，通过电磁阀1和电磁阀2离别限制两途制冷剂的流利，同时欺骗膨胀阀1和膨胀阀2离别调剂两途制冷剂的流量巨细。当电池须要升温时，电磁阀2闭塞，水泵和PTC电液形式加热器劈头做事，防冻液被PTC加热后送入电池内部换热器，给电池加热。自轮回形式时，电磁阀2闭塞，PTC电液形式加热器截止做事，水泵运转，水途自轮回运转，避免电池内部温差过大。

　　非独立机组不须要独自的制冷编制，可能低浸热管束配置的本钱。但因为非独立机组须要从空调编制分流一一面制冷剂，一定会对搭客区的制冷效率出现必然影响，同时也增大了空调编制的负荷；此外，从空调编制到电池水冷机组之间过长的空调崎岖压管途也晦气于普及空调编制的能效比；末了，客车空调的冷凝器、蒸发器总成寻常部署正在车顶，如许就局部了电池热管束配置的安设位子，比如，当电池底置时，电池水冷机组和空调编制之间的崎岖压管途相联会对照贫困。

　　实质上，看待客车企业而言，每个车型的空调厂家和型号并不固定，导致水冷机组和空调的配合对照贫困，这也是局部非独立机组运用的一个紧张成分。其它，非独立机组的制冷功率较大，寻常合用于6 kW以上的景象。因为装置非独立机组电池热管束编制的客车存正在和整车制冷的需求冲突，导致限制逻辑较为庞杂，合用于采用电池充放电倍率较高的速充电池的纯电动客车。

　　独立机组相当于一个小型的纯电动空调，具有一套独立完备的制冷编制，图4为独立机组的电池热管束编制道理图。

　　电池热管束独立机组与广泛空调的一个较大的分歧正在于蒸发器的机闭差别。广泛空调蒸发器用于空调冷媒与氛围间的热换取，然而独立机组内部蒸发器用于空调冷媒与防冻液之间的热换取。这种格外的热换取器寻常采用套管式机闭，换热管道分为两层，冷媒正在内层管道，冷却水正在外层管道，两层管道之间分散少少翅片以添加换热面积。独立机组的蒸发器和冷凝器有一形式打算和分形式打算两种款式。

　　独立机组须要独自的制冷编制，当编制收到制冷信号时，风机和水泵劈头做事，制冷剂通过机组内的板式换热器与编制里的防冻液已毕热换取，然后通过水泵将防冻液送入电池内部的换热器中，从而抵达低浸电池温度的目标。当收到制热信号后，机组内部的PTC电液形式加热器和水泵劈头做事，给编制内中的防冻液加热，同制冷轮回道理相同，通过防冻液与电池内部换热板的热换取抵达使电池升温的目标。

　　独立机组可能依据须要打算差别的功率，配合相应功率的压缩机、蒸发器等部件，因而可能知足差别制冷功率的需求，运用鸿沟越发通常。相较于非独立机组，独立机组对电池内部温度转变的反响更急忙，不消探讨搭客区对空调制冷功能的条件，部署也相对灵巧。

　　与非独立机组编制比拟，独立机组众了一套独自制冷用的压缩机和冷凝器，本钱较高。但因其为一个独立编制，限制逻辑比拟非独立机组较为简略。独立机组编制的制冷才气可依据须要举办挑选，寻常正在2 kW以上，合用于采用电池充放电倍率较高的速充电池的夹杂动力客车和纯电动客车。

　　电池热管束编制动作电动客车的紧张构成一面，有用地保障了动力电池的运用功能、安乐性和寿命。因而，正在实质打算进程中，充斥清晰电池热编制配置的机闭及做事道理很是紧张。

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