電池管理的案例
一文帶你了解汽車動(dòng)力電池熱管理系統(tǒng)的類型、管理方案以及發(fā)展趨勢(shì)（內(nèi)含視頻教程）
這也就是電池熱管理系統(tǒng)存在的意義。
下方三張圖片是不同的電池熱管理系統(tǒng)展示圖例
電池熱管理風(fēng)冷系統(tǒng)
電池熱管理液冷系統(tǒng)
電池熱管理直冷系統(tǒng)
電動(dòng)汽車目前在汽車市場(chǎng)上非常常見，該行業(yè)正在迅速發(fā)展，現(xiàn)在高性能的動(dòng)力電池系統(tǒng)成為推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。但是伴隨著能量密度提高和放電深度增加，電池熱管理問題逐漸凸顯。良好的熱管理方案能夠提高電池的壽命，保障電池性能，延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的行駛里程。
動(dòng)力電池熱管理方案概述
內(nèi)置熱源型
內(nèi)置熱源型熱管理方案是通過在電池內(nèi)部集成加熱器或冷卻器，直接對(duì)電池進(jìn)行加熱或冷卻。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制，但對(duì)電池結(jié)構(gòu)改動(dòng)較大，且成本較高。
外置熱源型
外置熱源型熱管理方案通過在電池箱外部設(shè)置加熱器或冷卻器，采用空氣或液體進(jìn)行熱交換，再對(duì)電池進(jìn)行加熱或冷卻。該方案具有成本低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，但可能會(huì)影響電池的穩(wěn)定性。
自然對(duì)流式
自然對(duì)流式熱管理方案利用電池箱內(nèi)的空氣自然對(duì)流進(jìn)行散熱。該方案成本較低，但對(duì)環(huán)境要求較高，且可能會(huì)影響電池性能。
強(qiáng)制對(duì)流式
強(qiáng)制對(duì)流式熱管理方案通過設(shè)置風(fēng)扇等設(shè)備，強(qiáng)制電池箱內(nèi)的空氣進(jìn)行對(duì)流，提高散熱效率。該方案適用于對(duì)散熱要求較高的場(chǎng)合，但需要考慮風(fēng)扇等設(shè)備的能耗和噪音問題。
熱泵系統(tǒng)
熱泵系統(tǒng)是一種利用制冷劑在封閉系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移的高效熱管理方案。該方案具有較高的能效比，但對(duì)系統(tǒng)密封性和制冷劑選擇要求較高。
動(dòng)力電池熱管理發(fā)展趨勢(shì)
動(dòng)力電池熱管理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向著更高效率、?更安全、?更環(huán)保的方向發(fā)展。?
隨著新能源汽車市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，?用戶對(duì)新能源汽車的續(xù)航、?快充、?安全、?壽命等維度的要求不斷提升，?這對(duì)動(dòng)力電池的性能提出了更高的要求。?
展開 基于CAE電池管理模塊失效分析及改進(jìn)
1.4電池管理模塊新設(shè)計(jì)
1.4.1電池管理模塊新設(shè)計(jì)
通過上述分析結(jié)果表明，選擇彈性模量低以及熱膨脹系數(shù)小的灌封膠有利于減少熱應(yīng)力。另外如果灌封膠的玻璃轉(zhuǎn)化溫度接近或者處于電池管理模塊的工作溫度范圍之外，灌封膠的性能將相對(duì)穩(wěn)定，電池管理模塊中各器件中的熱應(yīng)力將不會(huì)發(fā)生劇烈變化，有助于延長(zhǎng)各器件的壽命。
圖14 電池管理模塊新設(shè)計(jì)幾何模型
在電池管理模塊新設(shè)計(jì)模型中，去除了外殼背部的三個(gè)加強(qiáng)筋，如上圖所示。另外將灌封膠材料更換為彈性模量和熱膨脹系數(shù)較小的Resin PU 925。Resin PU 925的工作溫度為-40~120℃，硬度為Shore A 70~75，彈性模量為14MPa，熱膨脹系數(shù)為65ppm/K(<-20℃)和200ppm/K(>-20℃)。
表3 Resin PU 925材料屬性表
1.4.2電池管理模塊設(shè)計(jì)的有限元模型
電池管理模塊新設(shè)計(jì)的有限元模型如下圖所示。
圖15 電池模塊新設(shè)計(jì)的有限元模型
由于灌封膠材料特性隨溫度變化的大致規(guī)律類似，如果在降溫過程電池管理模塊可以正常工作，在升溫過程電池管理模塊也可以正常工作。在仿真分析計(jì)算時(shí)可以只計(jì)算低溫過程，這樣可以減少計(jì)算量。為了減少計(jì)算量，對(duì)電池管理模塊的新設(shè)計(jì)模型只計(jì)算降溫過程。
1.4.3工況25~-40oC分析結(jié)果
電池管理模塊新設(shè)計(jì)和初始設(shè)計(jì)在降溫過程的分析結(jié)果對(duì)比如下表所示。
表4 新設(shè)計(jì)和初始設(shè)計(jì)在降溫過程的分析結(jié)果對(duì)比
新設(shè)計(jì)和初始設(shè)計(jì)降溫過程仿真分析結(jié)果對(duì)比表明，電池管理模塊新設(shè)計(jì)中微控制器管腳以及其他器件的應(yīng)力顯著減少，基本上應(yīng)力都沒有超過每個(gè)材料的極限強(qiáng)度。這樣管理管理模塊的新設(shè)計(jì)可以經(jīng)受住高低溫試驗(yàn)的考驗(yàn)。
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表3 Resin PU 925材料屬性表
1.4.2電池管理模塊設(shè)計(jì)的有限元模型
電池管理模塊新設(shè)計(jì)的有限元模型如下圖所示。
圖15 電池模塊新設(shè)計(jì)的有限元模型
由于灌封膠材料特性隨溫度變化的大致規(guī)律類似，如果在降溫過程電池管理模塊可以正常工作，在升溫過程電池管理模塊也可以正常工作。在仿真分析計(jì)算時(shí)可以只計(jì)算低溫過程，這樣可以減少計(jì)算量。為了減少計(jì)算量，對(duì)電池管理模塊的新設(shè)計(jì)模型只計(jì)算降溫過程。
1.4.3工況25~-40oC分析結(jié)果
電池管理模塊新設(shè)計(jì)和初始設(shè)計(jì)在降溫過程的分析結(jié)果對(duì)比如下表所示。
表4 新設(shè)計(jì)和初始設(shè)計(jì)在降溫過程的分析結(jié)果對(duì)比
新設(shè)計(jì)和初始設(shè)計(jì)降溫過程仿真分析結(jié)果對(duì)比表明，電池管理模塊新設(shè)計(jì)中微控制器管腳以及其他器件的應(yīng)力顯著減少，基本上應(yīng)力都沒有超過每個(gè)材料的極限強(qiáng)度。這樣管理管理模塊的新設(shè)計(jì)可以經(jīng)受住高低溫試驗(yàn)的考驗(yàn)。
電池管理模塊新設(shè)計(jì)在25~-40℃降溫過程的部分關(guān)鍵部件仿真分析結(jié)果如下圖所示。
電池模塊原始設(shè)計(jì)25~-40oC降溫過程的總變形云圖表明：電路板的變形減小并且變形趨于一致。
在電池管理模塊新設(shè)計(jì)中，在降溫過程仿真中微控制器管腳的應(yīng)力達(dá)到了257.1MPa，比原始設(shè)計(jì)大大減小。焊錫的最大應(yīng)力為59.7MPa，沒有超過焊錫的強(qiáng)度極限。密封膠的最大應(yīng)力為1.6MPa，比原始設(shè)計(jì)大大減小。
展開 中汽研-基于專利分析的新能源汽車動(dòng)力電池熱管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析
文章來源：中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司
1引言
隨著新能源汽車普及應(yīng)用，動(dòng)力電池管理系統(tǒng)成為電池系統(tǒng)的核心、守護(hù)電池安全的關(guān)鍵，企業(yè)對(duì)電池管理的研發(fā)熱度不斷升溫。動(dòng)力電池管理功能可分為電管理、狀態(tài)管理和熱管理。電管理使動(dòng)力電池發(fā)揮優(yōu)異的輸出性能，同時(shí)不會(huì)發(fā)生過充和過放，電池單體之間容量均衡。電池狀態(tài)管理功能是電管理的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確估計(jì)電池荷電狀態(tài)、健康狀態(tài)、功率狀態(tài)等參數(shù)，為電池電管理提供依據(jù)；電池熱管理能夠保證電池工作在適合的溫度范圍內(nèi)，低溫下電池輸出特性不發(fā)生衰減，也能夠避免低溫出現(xiàn)枝晶導(dǎo)致的內(nèi)短路和高溫電池過熱導(dǎo)致的熱失控，維護(hù)了動(dòng)力電池安全。
2電池管理核心技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析
本文使用的專利檢索數(shù)據(jù)庫(kù)為中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司自主研發(fā)的全球汽車專利數(shù)據(jù)庫(kù)，收錄了全球104個(gè)國(guó)家1.3億余條汽車及相關(guān)領(lǐng)域的專利。專利選取范圍以申請(qǐng)日為入口，自2001年1月1日起，截至2020年12月31日。
對(duì)電池管理系統(tǒng)的電管理、熱管理和電池狀態(tài)管理這3項(xiàng)核心技術(shù)進(jìn)行專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析，如圖1所示。電池電管理包括電池充放電技術(shù)、均衡技術(shù)和電池保護(hù)等，電池狀態(tài)管理包括電池參數(shù)測(cè)量、荷電狀態(tài)估計(jì)、健康狀態(tài)估計(jì)、功率狀態(tài)估計(jì)等。電池狀態(tài)管理和電管理領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量從2001年開始保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，直至2013年增速放緩，同時(shí)電池狀態(tài)管理的申請(qǐng)量逐漸超過電池電管理。
展開 
當(dāng)無(wú)線電池管理系統(tǒng)上車以后
前段時(shí)間知乎拆車實(shí)驗(yàn)室對(duì)通用開發(fā)的LYRIQ的電池系統(tǒng)做了一次系統(tǒng)性的測(cè)試和拆解，小飛哥專門做了無(wú)線電池管理系統(tǒng)的部分，是很有意思的。在這段我們看完以后，我們探討下CTP時(shí)代，無(wú)線電池管理系統(tǒng)是否有延展的空間。
▲圖1.無(wú)線電池管理系統(tǒng)和菊花鏈的差異
我個(gè)人的看法是：
●CTP時(shí)代，不管是方殼還是刀片，采樣線進(jìn)行簡(jiǎn)化，電池采集的CMU在側(cè)端級(jí)聯(lián)以后，剩下的通信和電源線很少了，價(jià)值并沒有那么高。
通用的BEV平臺(tái)做800V的200kWh以上的電池，組網(wǎng)需要很多的CMU，實(shí)際的效果等實(shí)際拆解來測(cè)試，這種接近200個(gè)Channel的設(shè)計(jì)，可能可以玩得起來。
●短期內(nèi)電池管理系統(tǒng)的方向，可以是圍繞動(dòng)力域控制器的集成，去做無(wú)線意義并沒有那么大，需要結(jié)合云端去用IT化考慮，這時(shí)候整個(gè)車端的BMS獨(dú)立性意義并不大。
Part 1
吃螃蟹的通用
通用汽車在BEV3電池系統(tǒng)上的創(chuàng)新能力，主要體現(xiàn)在全球首先導(dǎo)入的wBMS無(wú)線電池管理系統(tǒng)，這一層級(jí)在原有的VICM不變的基礎(chǔ)上，多了BRFM和BDSB和CMU，這里分了好幾個(gè)單元。
▲圖2.通用的電池管理系統(tǒng)
按照BEV3的模組設(shè)計(jì)，無(wú)線電池管理系統(tǒng)砍掉了電池包內(nèi)90%的線束，降低了電池包的重量，提升了能量密度，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。這套wBMS系統(tǒng)，則在每個(gè)模組監(jiān)控器內(nèi)部和BMS控制器內(nèi)部嵌入了射頻芯片，以此組建了一個(gè)名為SmartMesh的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將各個(gè)模組監(jiān)控器和BMS控制器進(jìn)行連接與數(shù)據(jù)傳輸。
展開 讀者投稿｜純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)五部曲之二：?jiǎn)误w電池建模研究
第一篇 動(dòng)力電池試驗(yàn)研究
第二篇 單體電池建模研究
純電動(dòng)汽車的主要能量來源為動(dòng)力電池系統(tǒng)，其性能直接影響整車的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和可靠性。電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別是用動(dòng)力電池作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，而作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機(jī)的重要紐帶，電池管理系統(tǒng)(BMS)的重要性不言而喻。完善的 BMS能夠有效提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，并且延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池組及各電池單芯的運(yùn)行狀態(tài)，有效預(yù)防電池組自燃，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件預(yù)警，為保障安全贏得時(shí)間。
筆者在梳理電池管理系統(tǒng)開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)，為動(dòng)力電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，測(cè)試生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。計(jì)劃分為5個(gè)篇章來整理電池管理系統(tǒng)的開發(fā)中關(guān)鍵技術(shù)，今天首先聊一下第二篇章單體電池建模研究及模型參數(shù)。
圖1 電池管理系統(tǒng)開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)
單體電池模型用以模擬電池動(dòng)力學(xué)特性動(dòng)態(tài)電池模型，是設(shè)計(jì)高效可靠的電池管理系統(tǒng)（Battery Management System）的基礎(chǔ)。鑒于等效電路模型簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，以及狀態(tài)空間方程易于求取的優(yōu)點(diǎn)，因此非常廣泛的應(yīng)用于純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的研究領(lǐng)域中。
不同單體電池模型對(duì)比
建立單體電池等效電路模型，將模型與電池辨識(shí)參數(shù)進(jìn)行配比，同時(shí)利用辨識(shí)工具完成參數(shù)識(shí)別，分析電池端電壓在不同工況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并逐步改進(jìn)電池等效電路模型，提高電池精度，為后期電池狀態(tài)估計(jì)（SOC,SOP,SOE,SOH）提供基礎(chǔ)。
展開 新能源汽車的電池管理系統(tǒng)里，最核心的技術(shù)的是什么？
電池管理系統(tǒng)中的核心技術(shù)為電池 SOC ，它是衡量電池的重要性能指標(biāo)。通過動(dòng)力電池 SOC 進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)，可以有利于提高電池組的安全性 / 整車性能 / 防止過充過放
/ 延長(zhǎng)使用壽命。
電池管理系統(tǒng)的概念
電池管理是基于微計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)電池組運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、精確測(cè)量、安全保護(hù)并使電池工作在最佳裝態(tài)，用以提高電池組的可靠性，達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命，降低運(yùn)行成本的目的。
關(guān)于電池管理系統(tǒng)實(shí)物模樣，即為一塊布滿電子元?dú)饧?的PCB板。
關(guān)于電池管理系統(tǒng)在汽車中的結(jié)構(gòu)原理圖
電池管理系統(tǒng)的功能
電池管理系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車能量的控制核心，有關(guān)IEC和QC / T 897-2011對(duì)BMS都制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)功能要求。
IEC 制定BMS功能標(biāo)準(zhǔn)包含：電池數(shù)據(jù)采集、SOC 估算、電池循環(huán)壽命、告警保護(hù)。
QC / T 897-2011對(duì) BMS 功能標(biāo)準(zhǔn)包含：電池單體電壓采集、電池溫度采集、剩余電量估算、安全預(yù)警和控制、信息處理、信息交互。
綜合以上標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際汽車要求，電動(dòng)汽車BMS 必須具備的基本功能：均衡管理功能、熱管理功能、CMU通訊功能、SOC 估算、壽命估算、電池信息監(jiān)控、充電和放電過程控制、數(shù)據(jù)顯示和備份。
展開 刀片電池系統(tǒng)的拆解2 電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
圖4 比亞迪刀片電池系統(tǒng)的BMS
在之前PHEV的系統(tǒng)版本中，比亞迪做過一個(gè)CMU+轉(zhuǎn)接系統(tǒng)+BMU的三層結(jié)構(gòu)，這個(gè)胡搖扇兄弟做過一個(gè)基礎(chǔ)的分析，我直接引用過來。
圖5 比亞迪在PHEV上的轉(zhuǎn)接（來源：胡搖扇）
這個(gè)主控芯片采用了相似的MC9S12XET256，包含低邊驅(qū)動(dòng)來控制繼電器，以及模擬部分采樣來采樣傳感器。這個(gè)比較簡(jiǎn)單，就不多說了。
小結(jié)：拆解五菱Mini EV和漢EV的電池管理系統(tǒng)，給我的直觀感受是一樣的：在電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，越往后面走，逐漸在把原來的設(shè)計(jì)一步一步地省略，這種做法好像正在放棄對(duì)車載系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全面性的考慮。如果按照我之前積累的工程思維理念，反正這兩款車我是有點(diǎn)做不下去了。
展開 一文看懂「電池熱管理工程師」的進(jìn)階路！月薪3W-6W不是夢(mèng)～
1.從供應(yīng)鏈/領(lǐng)域細(xì)分
分為整車廠電池熱管理工程師、電池廠熱管理工程師和其他零部件產(chǎn)的熱管理工程師。
2.從產(chǎn)品上分類：
熱管理工程師有儲(chǔ)能熱管理工程師和新能源汽車電池熱管理工程師（它主要面對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品和汽車電池產(chǎn)品）
3.按工作內(nèi)容分類：
電池熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電池熱管理仿真、電池熱管理測(cè)試。（在不同的公司，可能會(huì)出現(xiàn)出現(xiàn)一人身兼多職的情況，一般會(huì)出現(xiàn)工程師即負(fù)責(zé)熱管理設(shè)計(jì)也負(fù)責(zé)熱管理仿真，但是大部分工程師是分開的。如果處在零部件廠，大概率會(huì)出現(xiàn)熱管理設(shè)計(jì)和仿真工程師同一個(gè)人負(fù)責(zé)的）
問題來了：對(duì)于正在找工作的人來說該如何選擇？
建議優(yōu)先選擇整車廠電池熱管理工程師，畢竟一直會(huì)是甲方爸爸；其次電池廠熱管理工程師也不錯(cuò)，能夠接觸到更多的電池知識(shí)和不同的電池熱管理的設(shè)計(jì)方案有利于快速提升自己；最后是零部件廠熱管理工程師，這個(gè)工作可能比較雜，也會(huì)受到甲方爸爸的壓迫，不停的做方案、優(yōu)化方案和測(cè)試驗(yàn)證。但電池廠熱管理工程師可能也是這樣，只是一般電池廠規(guī)模較大，有自己的一套流程，所以零部件廠就可能比較慘，一般規(guī)模不會(huì)太大還處于供應(yīng)鏈最下游，所以利潤(rùn)率也會(huì)比較低（以上也是相對(duì)判斷）。
展開 詳解電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)（附案例分析）
由于汽車電氣化的水平發(fā)展，乘用車用電池管理系統(tǒng)，未來可以在低壓?jiǎn)?dòng)電池(12V&48V)和高壓HEV電池(1kwh~1.5kwh)和PHEV電池(4～18kwh)和BEV電池(20～85kwh)等電池系統(tǒng)里面看得到。低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)差異很大。電池系統(tǒng)差異在各個(gè)車廠和各個(gè)應(yīng)用平臺(tái)之間都比較大，各個(gè)企業(yè)有自己的風(fēng)格，本文主要通過對(duì)不同廠家的產(chǎn)品做資料分析，根據(jù)各個(gè)車廠未來應(yīng)用的內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)按照目前的模塊化策略，來整合分析電池管理系統(tǒng)。應(yīng)該說未來各家車廠設(shè)計(jì)理念的演變，使得高壓電池系統(tǒng)是有一定的相似性的，這里主要敘述高壓電池包里面的電池管理系統(tǒng)的一些情況。整篇文章將涵蓋電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、集中式管理系統(tǒng)案例分析、分布式管理案例分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)考慮幾個(gè)部分。
第一部分 電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電池管理系統(tǒng)有三種不同的構(gòu)型，我們可以稱為集中式管理系統(tǒng)、半分布式管理系統(tǒng)和分布式管理系統(tǒng)。
1)集中式管理系統(tǒng)(大BMS方式)：這種管理架構(gòu)，是將所有的采集單體電壓&電壓備份和溫度的單元全部集中在一塊BMS板上，由整車控制器直接控制繼電器控制盒。大部分低壓的HEV都是這樣的結(jié)構(gòu)，PHEV和EV典型的應(yīng)用如LEAF、Cmax等。這樣做的優(yōu)點(diǎn)，是相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單，成本較低，由于采集備份在同一塊板上，之間的通信也簡(jiǎn)化了。缺點(diǎn)當(dāng)然是很明顯的，單體采樣的線束比較長(zhǎng)，導(dǎo)致采樣導(dǎo)線的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，長(zhǎng)線和短線在均衡的時(shí)候?qū)е骂~外的電壓壓降；整個(gè)包的線束排布也比較麻煩一些，整塊BMS所能支持的最高的通道也是有限的。這種方式成本低，但是適用性也比較差，性能有些地方?jīng)]法保證，只能適用于較小的電池包。
展開 新能源動(dòng)力電池熱管理方案設(shè)計(jì)
如下是熱管理系統(tǒng)開發(fā)的“V”模型，總體來看該模型由一橫一縱兩個(gè)軸組成：橫軸又由四條正向開發(fā)主線和一條逆向驗(yàn)證主線組成，并以正向開發(fā)為主，兼顧逆向的閉環(huán)驗(yàn)證；縱軸由零部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)三個(gè)層級(jí)組成。
熱管理系統(tǒng)開發(fā)的“V”模型
電池的溫度直接影響了電池的安全性，因此電池的熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究是電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的工作之一。必須嚴(yán)格按照電池的熱管理設(shè)計(jì)流程、電池的熱管理系統(tǒng)及零部件類型、熱管理系統(tǒng)的零部件選型及熱管理系統(tǒng)的性能評(píng)估等多個(gè)方面來進(jìn)行電池系統(tǒng)熱管理的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，才能保證電池的性能和安全性。
展開 
如何進(jìn)行動(dòng)力電池熱管理仿真和設(shè)計(jì)
一、 電池熱管理簡(jiǎn)介
電池熱管理系統(tǒng)(BTMS)，是用來確保電池系統(tǒng)工作在適宜溫度范圍內(nèi)的一套管理系統(tǒng)，主要由電池箱、傳熱介質(zhì)、監(jiān)測(cè)設(shè)備等部件構(gòu)成。
溫度對(duì)動(dòng)力電池整體有非常顯著的影響，一般要綜合考慮溫度對(duì)電池性能、壽命和安全的影響，電池熱管理系統(tǒng)需要維持電池處于最優(yōu)工作范圍，獲得性能和壽命的最佳平衡。
電池熱管理系統(tǒng)有如下幾項(xiàng)主要功能
(1)電池溫度的準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)控
(2)電池組溫度過高時(shí)的有效散熱和冷卻；
(3)低溫條件下的快速加熱，使電池組能夠正常工作；
(4)有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)；
5)保證電池組溫度場(chǎng)的均勻分布
電動(dòng)電池作為電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力來源，是影響電動(dòng)汽車性能的重要指標(biāo)，電池必須滿足性能要求才可以保證正常的行駛。
二、 電池熱管理工程師的工作內(nèi)容
1。協(xié)同進(jìn)行電芯或模組的選型、熱管理性能評(píng)估及設(shè)計(jì)目標(biāo)確認(rèn)
l 評(píng)估電芯模組的高低溫性能_容量衰減、能量衰減、循環(huán)壽命、發(fā)熱特性等；
l 明確電池熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)_最高溫度、最低溫度、電芯溫差、電池保溫性能、升溫速率等；
2。
展開 文獻(xiàn)速覽第3期-動(dòng)力電池熱管理
一種直接液冷與強(qiáng)制風(fēng)冷相結(jié)合的新型鋰離子電池模組熱管理系統(tǒng)[J ] . 應(yīng)用熱工程。
總結(jié)：團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型混合電池熱管理系統(tǒng)，將直接液體冷卻與強(qiáng)制空氣冷卻相結(jié)合。電池外部設(shè)計(jì)有夾套，電池殼與夾套之間填充液態(tài)冷卻劑，形成直接冷卻效果。通過數(shù)值模擬分析電池與液冷套之間的間隙間距、冷卻管路數(shù)量、液體流速和風(fēng)扇位置對(duì)冷卻效果的影響，以優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究結(jié)果表明，當(dāng)前熱管理系統(tǒng)的最佳配置是電池與液冷夾套之間的間距為5mm、雙管道液冷結(jié)構(gòu)以及液體冷卻劑和空氣平行流動(dòng)，液體最佳流速為0.002 kg/s，空氣流速應(yīng)小于0.4 m/s，以節(jié)省所需能量。該電池熱管理系統(tǒng)在電池4C放電倍率下獲得了良好的散熱效果。BTMS的新穎之處在于其冷卻效率高，可用于在高速率工況下冷卻電池組。直接液冷方式具有滅火功能，有利于電動(dòng)車火災(zāi)的預(yù)防。
抽象的： 鋰離子電池的安全性、壽命和性能與其工作溫度密切相關(guān)。電池在工作時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。因此，需要一個(gè)熱管理系統(tǒng)來冷卻電池。這項(xiàng)工作開發(fā)了一種新型混合電池熱管理系統(tǒng)，將直接液體冷卻與強(qiáng)制空氣冷卻相結(jié)合。電池外部設(shè)計(jì)有夾套，電池殼與夾套之間填充液態(tài)冷卻劑，形成直接冷卻效果。通過數(shù)值模擬分析電池與液冷套之間的間隙間距、冷卻管路數(shù)量、液體流速和風(fēng)扇位置對(duì)冷卻效果的影響，以優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究結(jié)果表明，當(dāng)前熱管理系統(tǒng)的最佳配置是電池與液冷夾套之間的間距為5毫米、雙管道液冷結(jié)構(gòu)以及液體冷卻劑和空氣水平平行流動(dòng)。確定液體最佳流速為0.002 kg/s，空氣流速應(yīng)小于0.4 m/s，以節(jié)省所需能量。該電池熱管理系統(tǒng)在電池4C放電倍率下獲得了良好的散熱效果。BTMS的新穎之處在于其冷卻效率高，可用于在高速率工況下冷卻電池組。直接液冷方式具有滅火功能，有利于電動(dòng)汽車火災(zāi)的預(yù)防。雙管路液冷結(jié)構(gòu)，液冷與空氣水平平行流動(dòng)。
展開 汽車電池熱管理熱失控原因及預(yù)防策略介紹（附視頻教程）
通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，盡管您是一位剛剛畢業(yè)的仿真小白，也可以通過本課程完成熱管理設(shè)計(jì)方法和熱管理仿真方法的入門到進(jìn)階，讓您全方位成為一位真正的熱管理工程師，且學(xué)習(xí)完本課程后可以達(dá)到獨(dú)立承擔(dān)項(xiàng)目水平！
課程圍繞電池熱管理基本知識(shí)、儲(chǔ)能液冷和風(fēng)冷熱管理設(shè)計(jì)方法、電池包幾何前處理、電池包網(wǎng)格劃分、仿真求解和熱管理仿真分析等方向展開講解，分為12大章節(jié)45講，一共77個(gè)技術(shù)點(diǎn)帶你全方位掌握新能源電池儲(chǔ)能熱管理仿真和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)～
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展開 用于電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)中的高精度溫濕度傳感器
在保證電池系統(tǒng)安全的設(shè)計(jì)過程中，除了電池單體特性、電池模組設(shè)計(jì)、電池包的結(jié)構(gòu)和排氣設(shè)計(jì)以外，就要數(shù)電池管理系統(tǒng)最有主控性。由于電池組由多個(gè)電池串聯(lián)而成，其有效使用性能基于最薄弱的單個(gè)電池。電池的電量存在差異是由于制造過程中的化學(xué)失衡，在電池組中的位置（熱量變化）以及使用或壽命相關(guān)的改變。
電池電壓之間的差異指示系統(tǒng)層面電池的失衡。造成這種差異的原因至今仍在研究之中。充分了解這一點(diǎn)是非常重要的，因?yàn)樗绊懼?em>電池組在電力輸出方面的持續(xù)時(shí)間，以及每個(gè)單體電池的可用壽命和電池組的使用壽命。
從鎳氫電池開始，電池由于其本身的特性，需要電池管理系統(tǒng)來管理，它也是新能源汽車整體架構(gòu)中的要素之一。從總體來看，電池管理系統(tǒng)的主要目的是測(cè)量電池狀態(tài)、延長(zhǎng)電池的使用壽命。電池管理系統(tǒng)的常見功能模塊根據(jù)初步劃分，也可以分為測(cè)量功能、狀態(tài)計(jì)算功能、系統(tǒng)輔助功能和通信與診斷。
溫度對(duì)電池的參數(shù)有著很大的意義，這里也是引起爭(zhēng)議的地方。在設(shè)計(jì)電池和模組的時(shí)候，電池內(nèi)外的溫度差異、電池極耳和母線焊接處、模組內(nèi)電池溫度差異和電池包內(nèi)最大溫度差，這些參數(shù)在設(shè)計(jì)整個(gè)電池包的時(shí)候都是屬于已經(jīng)進(jìn)行先期控制了。BMS在設(shè)計(jì)溫度傳感器的放置點(diǎn)，以及放置多少溫度點(diǎn)和最后采集得到的溫度點(diǎn)表征整個(gè)電池包的運(yùn)行情況，這里并不是BMS能管理的范疇。溫度檢測(cè)的精度也是頗有講究的，如在-40度的時(shí)候，檢測(cè)精度不需要特別高，因?yàn)槭褂?em>電池系統(tǒng)本身就需要加熱，而在-10度～10度對(duì)電池性能有重大影響的區(qū)域，還有40度高溫臨近點(diǎn)，這些都是需要重點(diǎn)關(guān)心的區(qū)域。在設(shè)計(jì)的過程中，可以用上拉電阻、濾波電阻和溫度傳感器的本身的數(shù)值進(jìn)行蒙特卡羅分析。
電池包的往往僅在單體這一層級(jí)做并聯(lián)(最極端的是特斯拉的小電池的75個(gè)并聯(lián))，電池包內(nèi)的單體串聯(lián)給整車提供電能，所以一般只需要測(cè)量一個(gè)電流。
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