汽车|电动汽车电池箱底部加热试验分析( 三 )


汽车|电动汽车电池箱底部加热试验分析
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在加热1 h 后进行0.4C 的放电 , 与未加热的情况进行比较可以看出 , 放电初期的电压降为2.5 V , 比未加热时5.3 V 的压降减小了2.8 V , 有利于快速启动;电压曲线较为平坦 , 整个放电过程电压降低了4 V , 低于未加热时的5.4 V 。 放电电压平台为47 V 高于未加热的45 V , 因为是定时间放电 , 因此放出的电池容量是一致的 , 电池组在加热后的性能得到提升 。
3.2.5 有无预加热对放电过程中单体温度变化的影响
表6 为有无加热对单体放电温升的影响 。 其中无加热单体平均温升为11.8 ℃ , 加热后单体平均温升为3.9 ℃ 。
汽车|电动汽车电池箱底部加热试验分析
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从表6 可以看出 , 预加热后 , 单体电池的温升平均下降了7.9℃ , 一方面是因为预加热之1 h 后单体的温度已经平均上升了9 ℃ , 单体进一步温升的空间有限;另一方面也说明单体加热之后再进行放电 , 电能用于转化为热能的部分较少 , 电池的放电效率得到了提高 。
4 实验结论
(1)加热速率相近 , 环境温度影响单体电池之间温度一致性 , 加热后搁置有益 。 不同温度下加热的速率差值较小 , 温升速率基本都在9 ℃ /h 左右;随着环境温度的不断升高 , 底部加热结束之后各单体之间的最高与最低温度之差不断缩小;均衡的30 min 左右的时间能够降低单体内部和单体之间的温差 , 因此建议在加热完成后车辆启动前预留30 min 左右的温度均衡时间 , 对于改善电池箱内部温度场的一致性有益 。
(2)单体内部温差稳定 , 加热速率相近 。 单体内部在加热过程中存在温度梯度 , 底部传感器温升快于中部和顶部传感器 , 这一温差在7 ℃ 左右 , 会对电池充放电性能产生较大影响;不同温度下加热的温升速率非常接近 , 9 ℃ /h 的温升速率可以用于估计提前加热需要的时间 。
(3)电池箱密封性好 , 搅风有利于单体之间的温度均衡 。 在-10 ℃ 下通过加热过程中搅风来进行内部空气的循环 , 各单体的平均温度比没有搅风的高了0.2 ℃ , 说明电池箱的密封性较好 , 内部的空气循环没有造成热量的散失;单体温度的方差也小于没有搅风的情况 , 说明单体温度一致性得到提高 。 另外 , 单体内部自身的均匀性也得到提高 , 单体顶部- 底部温差在搅风后平均降低了2.2 ℃ 。 因此利用风扇进行内部搅风 , 无论是单体之间还是单体自身内部的均匀性都得到了明显的提高 。
(4)预加热能够降低电池组放电压降 , 提高放电电压平台 。 -20 ℃ 在加热小时后进行0.4C 的放电 , 放电初期的电压降为2.5 V , 比未加热时5.3 V 的压降减小了2.8 V , 有利于车辆快速启动;电压曲线较为平坦 , 整个放电过程电压降低了4 V , 低于未加热时的5.4 V;放电电压平台为47 V 高于未加热的45 V , 电池组在加热后的性能得到提升 。
【汽车|电动汽车电池箱底部加热试验分析】(5)预加热后单体在放电过程中的温升明显下降 , 放电效率提高 。 预加热后 , 单体电池的温升平均下降了7.9 ℃ , 一方面是因为预加热之1 h 后单体的温度已经平均上升了9 ℃ , 单体进一步温升的空间有限;另一方面也说明单体加热之后再进行放电 , 电能用于转化为热能的部分较少 , 电池的放电效率得到了提高 。


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