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混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車鋰離子電池?zé)峁芾鋮s的試驗(yàn)研究

為了延長電池使用壽命，降低混合動(dòng)力汽車/電動(dòng)汽車電池的成本，車輛電池應(yīng)該在其最佳溫度范圍內(nèi)工作。探討了使用熱管作為特定混合動(dòng)力汽車鋰離子電池模塊的冷卻裝置。熱管模塊中的蒸發(fā)器固定到一個(gè)作為電池的冷卻壁銅板上。平板加熱器粘到銅板的另一表面，吸收電池產(chǎn)生的熱量。銅板/加熱器接口處的溫度對應(yīng)電池模塊壁溫度。開發(fā)電池的AMESim模型以估計(jì)電池單元的溫度。傾斜時(shí)，可以注意到在銅板/加熱器接口溫度會有輕微的變化，這意味著在不同等級的道路條件下，熱管能有效地工作。熱量的自然對流和抽吸效應(yīng)不足以使電池溫度均勻分布，需要將熱管與密閉通風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行耦合，來保持電池單元內(nèi)部溫度在最佳范圍內(nèi)均勻分布。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論。

（1）試驗(yàn)的熱管模塊設(shè)計(jì)成垂直方向，在不同等級道路條件下其工作穩(wěn)定性好。

（2）自然對流不足以將電池保持在其工作溫度范圍內(nèi)。為了更好地散熱，熱管系統(tǒng)冷凝器部分需要與通風(fēng)系統(tǒng)耦合，不消耗任何功率即可進(jìn)行熱疏散。然而，熱管的熱性能不能保持電池單元的溫度低于50℃，尤其是當(dāng)電池運(yùn)行在高負(fù)荷條件下。

（3）通過合理的通風(fēng)配置，采用熱管被認(rèn)為是一種理想的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車/電動(dòng)汽車電池冷卻的解決方案。實(shí)際上，只需要保持較低的通風(fēng)率就能使電池單元的溫度保持在最佳范圍內(nèi)。提高空氣流速不增加熱性能，但能最大限度地減少車輛的功耗和噪聲級。

（4）熱管系統(tǒng)在封閉的電池模塊內(nèi)仍能有效地工作，且在車輛上方便安裝。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2014年第265期

作者：Thanh-Ha Tran et al

編譯：趙喚