電池直冷熱管理技術及控制策略研究

摘 要：隨著新能源汽車行業的蓬勃發展，市場對能耗和續航的要求不斷提高，作為動力電池管理系統的重要組成部分，動力電池的熱管理越發重要。文章對電池冷卻技術進行了簡要介紹，重點對直冷技術的特點、難點及改善路徑進行了分析，并通過數值模擬方式對比了不同熱管理策略對直冷降溫性能和能耗的影響，為直冷系統的應用提供參考。仿真表明，不同的直冷控制邊界直接影響到電池降溫性能及能耗，在一定范圍內隨著冷板出口壓力的提高，電池降溫速率加快，但能耗未見明顯差異。

關鍵詞：新能源 熱管理 電池直冷 能耗

隨著新能源汽車的蓬勃發展、市場份額不斷攀升，汽車電動化發展趨勢明顯，動力電池也成為行業風口，其發展受到越來越多的關注。動力電池對溫度要求十分苛刻，鋰電池最適宜的工作溫度為15～40℃，溫度過低，電池活性降低、內阻增大甚至出現析鋰，鋰枝晶刺穿隔膜會引發短路；溫度過高，電池副反應加劇，產熱量急劇升高，嚴重時會引發起火、爆炸等安全事故[1]。

近年來，各種電池熱管理技術飛速發展，冷卻方面，從早期的自然冷卻、風冷，到目前應用廣泛的液冷，熱管理技術日益成熟，隨著新能源汽車對能耗的要求越來越高，冷媒直冷技術以其低能耗、低成本、效率高的優勢，逐漸受到行業關注。董玉燦等介紹了電池相變材料等冷卻方式的特點及散熱影響因素[1]。

基于GT-suite、Amesim、Flowmaster、Star-CCM等軟件的數值模擬是熱管理常用的快捷驗證方式，本文主要對電池冷媒直冷技術進行簡單介紹，并通過GT-suite數值模擬方式，對比不同熱管理策略下電池降溫效果及能耗差異。……