關于純電動客車電池熱管理的探討與研究

徐洋（南京卡萊德汽車照明系統有限公司，江蘇 南京 211212）

呂玲（南京金龍客車制造有限公司，江蘇 南京 211215）

關于純電動客車電池熱管理的探討與研究

徐洋（南京卡萊德汽車照明系統有限公司，江蘇 南京 211212）

呂玲（南京金龍客車制造有限公司，江蘇 南京 211215）

純電動客車電池熱管理系統利用客車車身內的空調系統對電池箱內的電池模塊進行恒溫，大大增加了電池的充放電特性，并延長了電池的充放電次數以及電池的使用壽命，從而提升了純電動客車的續航里程；在不影響車輛正常使用的前提下，利用純電動客車現有的功能，通過對整車結構的調整，達到對電池模塊性能的改善和優化的效果。同時通過在電池箱體設置加熱帶和溫度測試儀，可以在特別嚴寒的季節或地區對電池模塊的溫度進行監測，如溫度降低可利用加熱帶對其進行加熱，保證其正常使用。

純電動客車;電池熱管理;電池箱體;散熱

純電動客車是指以車載電源為動力，全部使用電機驅動行駛的客車，特點是噪音小、穩定性高、零排放、無污染；同時也能實現交通能源結構的多元化，維護國家能源安全，減輕汽車排放污染，保障社會可持續發展，實現汽車工業的跨越式發展。

純電動客車中電池的充放電特性和充放電次數是衡量汽車性能的重要指標，是判斷純電動客車整體技術性能高低的一個重要依據。概括來說，純電動客車行駛時電池的充放電特性是為了保證電動客車的續航里程，電池的充放電次數是純電動客車的技術性能的體現。因此解決電池箱體的熱管理問題，保證電池箱體內的電池使用溫度在10℃到35℃之間顯得特為重要。目前純電動客車均常規采用傳統的電池箱體技術，箱體內的電池模塊恒溫效果不明顯，充放電特性差，電池模塊整體使用壽命變短，續航能力弱，無法滿足純電動客車的運行需要。下面將從純電動客車電池熱管理系統的工作原理和純電動客車電池熱管理系統的一實施案例兩方面來進行探討與研究。

1 純電動客車電池熱管理系統工作原理

純電動客車電池熱管理系統是在克服現有技術缺陷的基礎上，提供一種能對電池箱體溫度進行有效控制，并能保證電池模塊穩定持續運行的方法。

在電池箱體設置加熱帶和溫度測試儀，溫度監測儀電連接車輛控制單元，可以在特別嚴寒的季節或地區對電池模塊監測，如溫度降低可利用加熱帶對其進行加熱，進行加熱，保證其正常使用。

電池箱體設置的加熱帶為硅膠加熱帶，可以保證其在高寒地區或季節使用，并預防機械損壞。

增加引風管2個，間隔連接在電池箱體的上部，可以進一步加大冷氣或暖氣的引入量，使用電池模塊恒溫效果更好。

將若干個散熱風扇分布安裝在電池箱四周的箱體上可以對電池箱進行多方向散熱，提高其散熱效果。且若干個散熱風扇的排風口均通過排風管延伸到車體外，可避免散熱風扇散出的熱量對電池的二次影響。

2 純電動客車電池熱管理系統實施案例

純電動客車電池熱管理系統，包括電池箱、波紋軟管和24V散熱風扇、硅膠加熱帶和溫度測試儀。

實施案例一：將電池箱安裝設置在純電動客車的車架內，電池箱內裝有電池模塊，電池箱的頂部開Φ75孔，用Φ75波紋軟管將電池箱與客車的客艙連通，這樣在夏季可以將客艙內的冷氣或冬季可以將客艙內的暖氣引入電池箱內，對電池模塊進行夏季降溫或冬季加熱；電池箱左右兩側分別安裝2個散熱風扇，并在電池箱的正面安裝2個散熱風扇，在電池箱的背面安裝1個散熱風扇，各個散熱風扇的排風口均通過排風管延伸到車體外，以避免散熱風扇散發的熱量不能及時排出對電池造成損害。。電池箱內側四周架設有硅膠加熱帶，硅膠加熱帶通過卡子與電池箱的內側固定，電池箱的頂角上安裝一個溫度測試儀，溫度測試儀與車輛控制單元電連接，溫度測試儀實時監測電池箱內的溫度反饋到車輛控制單元，當電池箱內的溫度低于10℃，車輛控制單元啟動硅膠加熱帶，對電池箱內進行加熱，當達到10℃時則停止。

實施案例二：電池箱的頂部和電池箱的左側箱體上同時開有Φ75孔，2個Φ75孔分別通過Φ75波紋軟管與客車的客艙連通，這樣可以加大冷氣或暖氣的引入量，提高對電池箱內的電池模塊的恒溫效果。

對純電動客車電池管理的實際需求，采用在客車的客艙引風的方式對電池箱內的電池模塊實現恒溫，如熱帶地區或夏季在室外溫度較高時，電池箱內的電池模塊溫度相對較高，此時純電動客車的客艙內空調制冷，通過波紋軟管將客艙的冷氣引入電池箱對電池模塊進行降溫，并通過多個散熱風扇將電池模塊產生的熱量進行散除，進一步提高降溫效果。

在冬季在室外溫度較低或高寒地區時，電池箱內的電池模塊溫度相對較低，此時純電動客車的客艙內空調制熱，通過波紋軟管將客艙的暖氣引入電池箱1對電池模塊進行加熱，保證電池模塊的工作溫度。在遇到極其嚴寒的天氣或地區，當電池箱內的溫度低于10℃時，車輛控制單元啟動硅膠加熱帶工作，對電池模塊進行加熱，以保證工作溫度。 通過以上方案的實施，可以保證電池箱內的電池模塊長期在10℃到35℃之間工作，其大大增加了電池模塊的充放電特性，延長了電池模塊的充放電次數和使用壽命，保證純電動客車的正常續航能力，提供了純電動客車的對地區和季節的適應性能。

充分利用純電動客車現有的空調系統對電池模塊進行溫度控制，保證了電池模塊持續穩定地工作，大大延長了電池模塊的使用壽命，無需其他設備投入，結構簡單，維護方便，經濟效益明顯；其充分利用現有資源，對環境污染小，符合國家節能減排戰略，為電動客車的大規模推廣使用提供了有力的技術支持。

以上所述僅是純電動客車電池熱管理系統的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術員來說，在不脫離本技術方式原理的前提下還可以做出若干改進。

[1]電動車鋰電池熱管理系統研究，趙衛兵，《吉林大學》，2014.

[2]純電動汽車電池組熱管理系統設計，吳澤民，潘香英，馮超，《汽車電器》，2011.

徐洋（1989-），男，江蘇南京，本科學歷，南京卡萊德汽車照明系統有限公司，助理工程師，關于純電動客車電池熱管理的探討與研究