新能源汽车动力电池及充电系统检修 课件 项目4 新能源汽车动力电池冷却系统 任务1 动力电池冷却系统认知.ppt

广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 广州合赢教学设备有限公司 任务1 动力电池冷却系统认知 * * 《新能源汽车动力电池与充电系统检修》 任务1 动力电池冷却系统认知 知识目标 （1）能够描述动力电池的发热原因与冷却系统作用； （2）能够描述动力电池冷却系统的冷却形式。 技能目标 （1）能够认识动力电池冷却系统的结构组成。 素养目标 （1）能够制订工作计划，独立完成工作学习任务。 （2）能够在工作过程中，与小组其他成员合作、交流并进行学习任务分工，具备团队合作和安全操作的意识。 （3）养成服从管理，规范作业的良好工作习惯。 （4）培养安全工作的习惯。 教学目标 一、任务导入 二、获取信息 三、任务实施 学习目录 四、任务考核 任务导入 手机电池长时间充电会发烫，新能源汽车的动力电池也会发热吗？如果会，是否需要冷却系统吗？ 引导问题1 : 动力电池会像手机电池一样发热吗？ 获取信息 1. 动力电池的发热原因 动力电池作为电动汽车的动力能源，其充电、做功的发热一直阻碍着电动汽车的发展。动力电池的性能与电池温度密切相关。40 ～ 50℃以上的高温会明显加速电池的衰老，更高的温度( 如120 ～ 150℃以上)则会引发电池热失控。 以下以镍氢电池为例，介绍电池发热的原因。 镍氢电池电化学反应原理决定了镍氢电池在充放、电过程中的生热。生热因素主要有4个：电池化学反应生热、电池极化生热、过充电副反应生热以及内阻焦耳热。 获取信息 如果把电池内部所有的物质如活性物质、正极和负极、隔板等假定为一个具有相同特性的整体，电池内部的热传导性非常好，使电池内部单元等温。但由于电池壳体基本不产生热量, 因而其温度与电池内部的温度非常接近。由表4-1-1可以看出，电池经过变电流充放工况后，电池的最高温度和最低温度与电池平均温度之差在4.2 ℃左右, 电池的最高温度在35.5℃ 左右。 表4-1-1 放电前后电池箱电池温度对照 获取信息 2.动力电池冷却系统的作用 动力电池组的工作状态包括: （1）电池组在充放电时会释放一定的热量，故需要对电池组进行冷却。 （2）在低温环境下，需要对电池组进行加热处理，以提高运行效率。 动力电池组采用冷却系统的作用是： 通过对动力电池组冷却或加热，保持动力电池组较佳的工作温度，以改善其运行效率并提高电池组的寿命。图4-1-1是动力电池组的热管理系统示意图，热管理系统可以根据需要对电池组进行冷却或加热。 图4-1-1 动力电池组热管理系统组成示意图 引导问题2 : 动力电池冷却系统的冷却形式有哪些？ 获取信息 除了极少数车型没有采用冷却系统以外，目前应用在动力电池上的冷却方式有水冷和风冷两种。 1.水冷动力电池冷却系统 水冷动力电池冷却系统结构如图4-1-2所示，主要部件包括散热器、膨胀壶、电子水泵、VCU(或HPCM2，混动车型)、冷却液控制阀、加热器和冷却管路等。 图4-1-2 水冷式动力电池冷却系统 获取信息 水冷动力电池冷却系统优点是：电池平均能量效率高；电池模块结构紧凑；冷却效果优异；能集成电池加热组件，解决了在环境温度很低的情况下，加热电池的问题。 缺点是：系统复杂，多了很多部件，如水泵、阀、低温水箱，成本增加。 以下介绍冷却系统关键部件电动水泵和电子风扇。 电动水泵如图4-1-3所示，冷却液循环的动力元件，对冷却液加压，促使冷却液在冷却系统中循环，带走系统散发的热量。 图4-1-3 电动水泵 获取信息 电子风扇如图4-1-4所示，作用是提高流经散热器、冷凝器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力，并冷却机舱其他附件。 图4-1-4 电子风扇 获取信息 2.风冷动力电池冷却系统 风冷动力电池冷却系统结构如图4-1-3所示。 图4-1-3 纯电动汽车电池组风冷系统结构 获取信息 冷却空气在动力电池模块中的流动有串行、并行通风等几种方式。 （1）串行通风结构 风冷电池模块采用如图4-1-4的串行通风结构。 在该散热模式下，冷空气从左侧吹入从右侧吹出。空气在流动过程中不断