什麼是電池預加熱?

電池預加熱指在“發動”新能源車型時,尤其是純電動車型,為瞭盡快提高電池溫度,使其能夠進入最佳工作溫度的一種技術。

為什麼需要電池預加熱技術

無論是磷酸鐵鋰電池,還是三元鋰電池,在低溫環境中,都會因為正負極材料活性、電解液導電性降低受到影響。從結果上看,充電時間會相應增長,同時電量更難以充滿。使用過程中,動力電池組“掉電”速度會明顯加快。因此,為瞭解決上述問題,工程師開發出瞭電池預熱系統以及熱管理系統。通過調整電池組溫度,從而減少環境溫度對其產生的影響。

預加熱技術有哪些

目前,純電動車型動力電池組預加熱方式大體可分為兩種,即外部加熱與內部加熱。前者主要是通過額外加熱裝置,盡快提升電池方式,後者采用交流電,直接刺激電池內部化學物質,使電池本身發熱。

外部加熱

1、熱敏電阻加熱:將感溫元件佈置在電池組附近,讓它擔任發熱源頭的職責。

按照純電動車所處狀態不同,預熱結構的能量來源略有差異。比如車主在進行充電時,電池管理系統也就是BMS會監測電池狀態,其中就包含電池組溫度。充電槍物理連接完成的同時,如果電池組溫度過低便會使用充電樁提供的電能進入預熱模式。如果是在行駛過程中,電池組溫度過低,那麼能量來源則是動力電池組。

除瞭上面提到的使用熱敏電阻為動力電池組預熱的方法外,目前市面上主流的電動車預熱方法還有電熱膜加熱。雖然二者在結構設計上存在明顯差異,但從本質上看都是利用電熱器件發熱,達到提高電池組溫度的目的,這裡不再贅述。

2、液冷溫控:它可以針對動力電池組整體熱管理需求,在高溫時對其進行冷卻,低溫狀態時為其加熱。

一般而言,液冷溫控系統主要包括冷熱交換器、加溫裝置、冷卻液循環管路和液體循環動力源幾個部分。它是利用冷熱交換器或加溫裝置,控制動力電池溫度提升或降低,各傢車企會根據產品的電池組佈置形式以及需求進行調整。

一般而言,液冷溫控系統都能確保電動汽車行駛後,全程溫度達到設定區間,無需或少量使用動力電池為溫控系統提供能源。完成預熱後,相比熱敏電阻加熱的方式,其效果保持更持久。

內部加熱

上面兩種預熱系統是目前市面上主流的溫控方式,無論是使用熱敏電阻,還是結構更復雜的液冷控制,它們都需要消耗一定電能。近來科學傢發現合理利用特斯拉主導設計的交流電系統能達到給電池升溫的目的。具體來說,是在一定頻率范圍內將小部分交流電直接作用於電芯正負極,以較短周期內充放電的形式,激勵電池內部的化學物質自身發熱。

不過,現階段這些方法還未經大范圍驗證,對電池是否會造成損害還處於未知。

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