电动汽车动力电池热管理系统随着环保理念的提出，人们在生活的各个方面的开始向着环保的方向迈进。近几年电动汽车进入到人们的生活中，并且获得了人们的认可。与此同时，对电池热管理技术的研究也在不断深入。此研究的目的就是想让人们对电池热管理技术有更深一步的认识，希望对将要进行电池热管理相关研究的人提供一些参考。主要对电池热管理系统的各个方面进行分析，找出技术的优缺点。本文结合相关的研究结果，提出电动电动汽车热管理方面的管理方案。其主要方式是根据环境温度的变化情况，一种方式是采用空调制冷系统对管理系统进行强制制冷的结果，另一种方式是利用PTC加热模块对传热介质进行加热，从而减低温度保障电池包的正常工作温度。两种方式均能提供充电箱的稳定性，对延长高压电池的使用寿命有着很大的促进作用。关键词：热管理；电动电池；电池包引言电动汽车包含很多种类型，电动汽车就是其中的一种，自进入市场以来其销量就在不断提升。但是在近几年中也出现了电动汽车的事故，比如续驶里程短、充电时间长、电动汽车自燃等问题，针对这些问题，也已经有了相关的解决方案：首先要要提高电池的性能，研发出能快速充电的同时还能储存更多电量的电池，在人们使用过程中还要保证其安全性；其次是要对管理系统进行升级，构建一个更加科学、完善的电池管理系统，更好发挥电池的性能。热管理系统作为电动汽车电池管理的核心，是非常重要的。热管理主要是针对电池在工作过程中产生的热量，如锂离子在电池内部的嵌入和脱嵌、电流在电池及电池组内的流动、电池内各种微小的副反应等。当这些反应产生的热量不能够及时得到处理，就会影响到电池的使用，甚至会造成电池爆炸等危险。此外，锂离子电池在温度较低的环境充电时，会出现锂枝晶现象，不断生长的枝晶存在刺穿隔离膜致使电池短路的风险。因此，电动汽车电池热管理系统的好坏直接关系到电池组的安全性能及充放电性能[1]。目前随着相关方面的研究成果取得一定的突破，在电动汽车的电池散热技术上面也有了新的研究成果。本文结合电动电池现阶段的特性，结合已有新技术通过计算热量模型图，直观展现热量损耗流向，对电动汽车电池散热控制方面进行了提出了热量管理方案。电动汽车的动力电池热管理系统按照传递路线，主要包含了冷却液管道、控制线束、集成设备三部分组成。按照设备情况划分可以分成为电池包、膨胀水箱、水温传感器、制冷模块、加热模块、整车铅酸电池。控制阶段中，首先是通过普通铅酸电池为系统提供电量，让BMS控制器工作，TMS接收BMS控制器的信号和铅酸电池的电流驱动制冷模块的水泵和空调机组，为电池包实现降温；在加热方面是加热控制器控制PTC器，把热量传递出去。在冷却系统中电池包和膨胀水箱，水温传感器共同组成了冷却液管道，在三通管的作用下实现电池组的散热[2]。动力电池热量管理系数的构成图如下图1所示。图1动力电池热管理系统构成2动力电池热管理系统的控制方式热量管理系统是动力电池控制系统中用来给机组电池包进行散热的系统，有效的热量管理让动力电池系统能够增强使用寿命和提升电池能量转换效率。热量管理循环回路的组成主要是膨胀水箱-----三通路-------空调主机-------水泵-------水温传感器--------三通路----电池组------水箱[3]。在控制方面，首先是当点火开关钥匙在开启档位时候，BMS控制器就开始采集动力电池组1和2的电池温度值，然后反馈给控制电脑TMS，根据当前的温度值给出反馈。当电池组内部的温度值T1≥37℃时，BMS控制器则将当前的温度信息通过电压的形式反馈给TMS电脑控制器，TMS电脑控制器根据内部程序设定，控制冷却系统运转。冷却系统的空调压缩机开启，开始压缩内部制冷剂，空调冷却系统开始缓慢工作，对电池组进行降温。压缩机设定的水温值T2=18℃，并根据当前的水温情况对压缩机功率进行精准控制，从而改善冷却系统散热效率。当电池中心温度在32℃和37℃之间时，BMS控制器则将温度值数据传输给TMS控制器，TMS控制器在接收到信号后，根据系统设置，给散热系统的冷却水泵发出“自动循环”模式的指令[4]。当电池组中心温度值小于32℃时，BMS控制器把温度值报告给TMS控制器，TMS控制器根据系统设置将发出“关闭水泵”的指令，此时电池组通过客体与外界环境进行散热。当BMS识别到电池组内部温度为12℃和15℃之间时，则发送指令给TMS控制器，TMS控制器根据系统指令给水杯和加热控制器。加热控制器让PTC实行加热指令，给电池组的温度加热目标设定在40℃时候停止继续加热并保持温度[5]。3热管理系统选型热量管理系统是为了保障电动汽车电池组正常工作和运行的基础，不仅能够为高温的电池组进行散热保证电池的使用寿命，也能通过在低温时候加电芯数
表1车辆基本参数
电动汽车动力电池制冷功率的计算方面需要根据单独汽车电池的生热率开始计算，以下是电池生热效率的模型结构图。
（1）
如图表所示，q为电池中心生热效率值，I是电池组中心产生的电流，R0为电池中心内部的电池电阻值，Vb表示电池组所占用的体积容量。
Vb电芯电池体积为：
（2）
单体电池生热率为：
（3）
动力电池包散热功率按式（4）计算：
式中：Pb——动力电池包散热功率，W；q——电芯的生热率，W/m3；n——动力电池包电芯数量，个；Vb——电芯电池体积，m3。
经计算，得：（5）
即电池所需制冷功率为.5W，参考常见压缩机制冷功率，最终选择制冷功率为4.5kW的压缩机。
动力电池的加热功率按式（6）计算：
式中：PPTC——动力电池的加热功率，W；C——冷却液比热容，J/（kg·℃）；m——冷却液质量，kg；Tout——电池冷却液出水温度，℃；Tin——电池冷却液进水温度，℃；T——电池冷却液加热时间，s。
常用的电池冷却液为50%的乙二醇溶液，容量为5L，其比热容为J/（kg·℃），25℃密度为.11kg/m3，电池冷却液出水温度为25℃，电池冷却液进水温度为0℃，加热时间为90s。
经计算，得：
参考常见PTC电加热功率，最终选择电加热功率为5kW的PTC。
综上计算，热管理系统的设计参数如表2所示。
表2热管理系统技术参数
项目
参数
参数值
制冷模块
机组制冷量（KW）
4.5
水泵功率（W）
96
水泵流量（L/min）
14.2
水泵峰值功率（W）
制冷剂类型
Ra
加热模块PTC
PTC功率（KW）
5
表2热管理系统技术参数
电动汽车的动力电池管理系统，主要是以电池包当前进水温度作为设定目标温度，通过热导介质的温度控制在恒定的温度区间范围中，从而保证进入电池包的冷却液为最佳的温度状态，从而确保电池包始终处于正常的工作温度，避免高温和低温对于电池包放点能力和使用寿命的影响，其具体的电池组一起制冷和加热设备的概况图如下图2所示。
目前，电动汽车的电池热管理技术仍然处于发展阶段，市面上有些电动汽车电池组的散热方式采用的是风冷散热的方式。这种散热方式主要是利用散热风扇形成的自然风对电池表面产生的热量进行三人。这样的散热方式比起图2所示的散热系统来说结构更加简单，散热效率方面更低。其主要是散热效率低，电池组中心的温度无法有效进行散热，无法实现精准化控制。在加热方面同样是采用外表加热的方式进行，这样的加热方式导致电池组受热不均匀，有些地方受热快，有些地方受热慢，此外这种加热方式对于也存在着一定的安全隐患，车辆的相关电池故障也会进一步增加[6]。这种散热方式一般是用在小型电动单车等上面进行的，它的特点是结构简单，制作成本更低，且对电池散热和加热要求不是很严苛。
图2热管理系统设计连接图
1.三通1；2.电池包1；3.三通2；4.电池包2；5.膨胀水箱；6.三通3；7.水温传感器；8.加热模块；9.制冷模块
本文研究的电动汽车的电池组热量管理系统对空调制冷系统的降温不受外界环境温度的影响，加热方面采用的PTC加热模块为电池系统进行加热。该系统的精准运行是BMS模块和TMS模块相互作用实现的精准智能化控制，对于电池组温度的反映更加迅速和精准[7]。各个温度传感器和控制器之间的相互作用能够让电动汽车的水温值控制在设定的温度巨剑，保障电池组的稳定工作状态。目前，电动汽车电池组的空调控制系统集成安装在电池包体内部，集成化程度高，目前在安装和维护方面已经实现了分组更换并且能够对单个系统进行更换和维护，节约了维护成本。
4结束语
本文提出的电动汽车的电池管理系统是现阶段主要的电池热量管理系统，根据本人从事工作岗位对于动力电池系统的了解的基础上进行的整理的。通过笔者的工作经验发现，现阶段的电池管理系统比起之前的电池散热系统，对于电池的热量管理更加可视化和精准化，技术方面也更加成熟，故障率方面也更低。目前，对于该系统的故障以及维护方面，一方面是从软件控制角度，对于工作不正常的电池组一般是采用先检查雪种量，再检查系统组件单独性能，最后再检查系统软件。随着电池组材料的不断升级和优化，现阶段的电动汽车电池组热量管理更加可靠和稳定，此外由于技术原因现阶段的对于系统故障方面主要采用的是更换部件总成的放肆进行维护。随着技术的发展，相信未来电动汽车将会更加受到市场的青睐。
参考文献
[1]卢臣.电动汽车电池技术存在的问题及对策[J].南方农机，,51(14):-.
[2]王帅，韩伟，陈黎飞，等.锂离子电池健康管理问题研究综述[J].电源技术，