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银轮机械-电动汽车冷却器开发

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银轮机械-电动汽车冷却器开发

作者:
来源:
浙江银轮机械股份有限公司
日期:
2018/07/16 13:14
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一、项目背景

 

为了进一步的减少污染以及改善欧洲市场上汽车燃油经济性,欧洲环境署在2014年4月24号宣布了针对欧洲汽车工业的最新的二氧化碳排放法规。

 

2015以及2021年的目标相对于2007年分别要减少18%和40%。如果换算成油耗,2015年的二氧化碳排放限值相当于每百公里5.6升汽油或者4.9升柴油。

 

2021年的二氧化碳排放限值相当于每百公里4.1升汽油或者3.6升柴油。美国新能源法,要求美国汽车行业在2020年前,把汽车燃油效率提高40%。按照中国的法规CAFC,2015应当达到的目标是每百公里6.9升燃油,计划在2020年达到每百公里5升燃油。

 

发展混合动力与纯电动等新能源汽车被认为是解决未来减少二氧化碳排放及提升燃油经济性的重要途径。目前,国内外的新能源汽车的销量也在不断攀升。2017年,全球电动汽车销量达到了122万辆,较2016年的77万辆增长了58%。

 

动力电池作为纯电动与混合动力汽车关键部件,其技术发展一直影响着新能源汽车的发展,目前为止,锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等特点,在电动车和混合动力车上得到了大规模的应用。

 

锂电池的最佳工作温度范围为20~30℃。低温时电池容量较低,影响其使用性能。高温时电池循环寿命大大缩短,温度过高时还会产生安全问题。再者,锂离子电池在低于0℃充电时也存在着安全隐患。对动力电池系统来说,电芯及电池模组的一致性是至关重要的。而电池在使用过程中不可避免的要产生热量从而导致电池温度升高。由于电芯或电池模组的位置不同,散热情况不同,从而导致其温度不同。温度的不同又反过来导致电芯及模组的性能不一致。 

 

对电池包进行热管理,使其尽量能在最佳工作范围工作,提高其一致性,延长其使用寿命,避免安全问题等等,都是非常必要的。因为电池在不同温度下的热耗率(每产生1kW·h的电能所消耗的热量)是不一样的,这是由于电池内部的化学反应与温度是密切相关的。

 

如果电池在绝热或者高温等热传递不充分的内部环境中运行,电池温度将会显著上升,从而导致电池组内部形成“热点”,最终可能产生热失控。而电池一致性一旦出现问题,对于整个电池组的寿命将会产生很大的影响。采用“冷却液”对电池进行冷却的方式,较风冷方式,能更好地提高电池组内的温度一致性。而最终的热量是通过电池冷却器(电池冷却器)传递到空调制冷剂,最终通过冷凝器散失到环境中去。

 

一个典型的电池热管理系统冷却器主要包含Chiller、电池水冷板、低温水箱。

 

二、项目主要研究内容和技术方案

 

针对纯电动车和插电增程式电动车的热管理系统和部件,研发对象主要包括电池冷却板、chiller冷却器、以及低温散热器。研究内容主要包括以下几个方面:

 

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