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六、認識電池包的液冷系統液冷系統指的是電池系統內部的液冷系統，一套完整的液冷系統不僅包括電池系統內部的液冷系統，還包括電池系統外部的液冷系統。圖是一套完整液冷系統的工作原理圖：電芯產生的熱量通過電池系統 內部液冷系統被帶出電池系統，然后進入電池系統外部液冷回路中，緊接著這部 分熱量通過換熱器傳遞給整車空調系統，最后通過整車空調系統將這部分熱量傳遞到環境空氣中。

雖然提供相對較低的熱交換能力，但該冷卻系統在 LIB 系統中得到了很好的采用，對在較高電流速率下進行快速充電和放電操作的要求不高。液冷式一般傳熱系數較高，溫度分布均勻，根據電池表面是否與傳熱流體直接接觸，液冷方式一般分為直接接觸式和間接接觸式液冷。與間接接觸冷卻相比，直接接觸液體冷卻使用介電流體有效地去除電池熱量，具有很大的緊湊性和高冷卻速率，但在商業應用中可能不實用。

研究結果表明，當前熱管理系統的最佳配置是電池與液冷夾套之間的間距為5mm、雙管道液冷結構以及液體冷卻劑和空氣平行流動，液體最佳流速為0.002 kg/s，空氣流速應小于0.4 m/s，以節省所需能量。該電池熱管理系統在電池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，有利于電動車火災的預防。

2.陽極氫氣子系統；負責控制提供足量氫氣來滿足功率需求。3.水熱管理子系統；負責控制燃料電池系統水熱平衡。4.輔助電器子系統：除了提供所需的燃料和氧氣外，還需要輔助電力來支持啟動、調節溫度、處理過程中的變化以及車內設備等。 輔助電力系統通常由電池、DC/DC轉換器等組成。5.控制子系統：燃料電池堆的穩定運行需要精確的電子控制系統來確保各系統部件之間的相互協調和安全可靠的工作。

因此，熱管理系統 (TMS) 對于 FCV 燃料電池堆 (FCS) 的正常運行至關重要；此外，輔助動力電池、電動機、電子元件、機艙空氣和供應給 PEMFC 的壓縮空氣都需要合適的冷卻和加熱回路。為燃料電池汽車設計一個綜合熱管理系統（ITMS）是一個重要的問題。 與純電動汽車和內燃機（ICE）汽車（ICEV）不同，燃料電池汽車在 ITMS 布局方面面臨更嚴峻的挑戰。

對于燃料電池系統來說，如果把燃料電池系統比作人體，電堆可以比擬為燃料電池的“心臟”，那么空壓機可以稱之為燃料電池的“肺”。同樣，燃料電池系統的高性能輸出需要強大的“心-肺功能”。

比如氫燃料電池的能量來源--氫氣，氫氣是一種常態下是一種極易燃燒的氣體，爆炸下限也很低，同時氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，在同等條件下（溫度,壓強），氫氣熱運動的速度更快，更容易從容器的縫隙中逃逸。也就是說儲存氫氣的容器密封性稍微差一些就極易發生氫氣泄露，氫氣泄露不僅僅是使得燃料電池系統的性能下降，更可怕的是可能引發爆炸以及火災，會嚴重威脅到我們的生命財產安全。

與它們相比，耦合系統的最高溫度僅為44.8℃，最大溫差小于2℃，具有優越的循環性能。此外，提出了電熱模型來研究冷卻劑的冷卻效果，從中控制冷卻劑流量在250 mL/min內是最佳選擇。基于這些結果，通過監測電池組最高溫度和環境溫度，提出了冷卻液流量和入口溫度分級管理的優化策略。這種策略不僅可以在不同的環境溫度下將系統的溫度控制在所需的范圍內，還可以減少液冷不必要的能耗。

【崗位名稱】制氫/燃料電池系統CFD工程師工作地點：北京【工作任務】1. 完成重整制氫與氫氣凈化系統、燃料電池系統等部件多物理場模型的搭建和持續性完善；2. 分析各類能源化工部件內部流動、傳質與傳熱特點，形成系統性模擬報告；3. 根據分析結果，完成設備與部件結構設計與制造工藝的優化；4.

燃料電池做為能量源，其部件本身性能的開發至關重要，而對于整車OEM來講，更為關注的是燃料電池車的整體性能，例如燃料電池車的動力性與經濟性，“燃料電池-蓄電池”復合電源系統的部件匹配以及控制策略開發等。這類開發任務要求我們借助整車系統級的模擬工具，從車輛能量管理的角度去分析和優化。

充電時，儲能系統充當負載，放電時，儲能系統充當發電機組，并且只能在一定的溫度范圍內放電和儲存電力。電池熱管理系統可以保證電池工作在最佳溫度范圍并保證電芯和模組的溫度均勻性，高溫會加劇電池內部的副反應，影響電池壽命甚至引發熱失控。然而低溫會導致內阻增大、容量下降，進而導致電池性能下降。因此，為了實現電池儲能系統的最佳性能，需要合適的電池熱管理系統。

因此， 具備更強散熱能力的液冷系統成為主流。? 從性能上看，相較于風冷系統， 液冷系統功耗可降低超過30%、系統壽命提升13%，能夠 有效控制電池熱失控風險。 ? 從成本上看，早期液冷系統初裝成本高于風冷系統，但目前液冷儲能系統中標價已出現低于風冷的情況。

圖8 不同設計參數下風冷散熱系統的峰值溫度 4 液冷散熱系統仿真分析4.1 液冷散熱系統的設計與仿真液冷散熱根據物體與冷卻液是否接觸可分直接式和間接式[17]17],對于電池組的散熱，一般采用間接式液冷散熱。考慮電池組的形狀和布置形式，液冷散熱系統采用冷板式結構設計，其整體結構如圖9(a)所示。

因此開發出具有優異的散熱性能的新能源電車的電池熱管理系統是非常重要的。 02成果掠影 近期，哈爾濱工業大學馮宇教授團隊針對液冷電池熱管理系統(BTMS)取得新進展。由于常見的線性流道結構導致了嚴重的溫度分布不均勻。