徐洋(南京卡萊德汽車照明系統(tǒng)有限公司,江蘇 南京 211212)
呂玲(南京金龍客車制造有限公司,江蘇 南京 211215)
關(guān)于純電動客車電池?zé)峁芾淼奶接懪c研究
徐洋(南京卡萊德汽車照明系統(tǒng)有限公司,江蘇 南京 211212)
呂玲(南京金龍客車制造有限公司,江蘇 南京 211215)
純電動客車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)利用客車車身內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)對電池箱內(nèi)的電池模塊進行恒溫,大大增加了電池的充放電特性,并延長了電池的充放電次數(shù)以及電池的使用壽命,從而提升了純電動客車的續(xù)航里程;在不影響車輛正常使用的前提下,利用純電動客車現(xiàn)有的功能,通過對整車結(jié)構(gòu)的調(diào)整,達到對電池模塊性能的改善和優(yōu)化的效果。同時通過在電池箱體設(shè)置加熱帶和溫度測試儀,可以在特別嚴(yán)寒的季節(jié)或地區(qū)對電池模塊的溫度進行監(jiān)測,如溫度降低可利用加熱帶對其進行加熱,保證其正常使用。
純電動客車;電池?zé)峁芾?電池箱體;散熱
純電動客車是指以車載電源為動力,全部使用電機驅(qū)動行駛的客車,特點是噪音小、穩(wěn)定性高、零排放、無污染;同時也能實現(xiàn)交通能源結(jié)構(gòu)的多元化,維護國家能源安全,減輕汽車排放污染,保障社會可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展。
純電動客車中電池的充放電特性和充放電次數(shù)是衡量汽車性能的重要指標(biāo),是判斷純電動客車整體技術(shù)性能高低的一個重要依據(jù)。概括來說,純電動客車行駛時電池的充放電特性是為了保證電動客車的續(xù)航里程,電池的充放電次數(shù)是純電動客車的技術(shù)性能的體現(xiàn)。因此解決電池箱體的熱管理問題,保證電池箱體內(nèi)的電池使用溫度在10℃到35℃之間顯得特為重要。目前純電動客車均常規(guī)采用傳統(tǒng)的電池箱體技術(shù),箱體內(nèi)的電池模塊恒溫效果不明顯,充放電特性差,電池模塊整體使用壽命變短,續(xù)航能力弱,無法滿足純電動客車的運行需要。下面將從純電動客車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的工作原理和純電動客車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的一實施案例兩方面來進行探討與研究。
純電動客車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是在克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的基礎(chǔ)上,提供一種能對電池箱體溫度進行有效控制,并能保證電池模塊穩(wěn)定持續(xù)運行的方法。
在電池箱體設(shè)置加熱帶和溫度測試儀,溫度監(jiān)測儀電連接車輛控制單元,可以在特別嚴(yán)寒的季節(jié)或地區(qū)對電池模塊監(jiān)測,如溫度降低可利用加熱帶對其進行加熱,進行加熱,保證其正常使用。
電池箱體設(shè)置的加熱帶為硅膠加熱帶,可以保證其在高寒地區(qū)或季節(jié)使用,并預(yù)防機械損壞。
增加引風(fēng)管2個,間隔連接在電池箱體的上部,可以進一步加大冷氣或暖氣的引入量,使用電池模塊恒溫效果更好。
將若干個散熱風(fēng)扇分布安裝在電池箱四周的箱體上可以對電池箱進行多方向散熱,提高其散熱效果。且若干個散熱風(fēng)扇的排風(fēng)口均通過排風(fēng)管延伸到車體外,可避免散熱風(fēng)扇散出的熱量對電池的二次影響。
純電動客車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),包括電池箱、波紋軟管和24V散熱風(fēng)扇、硅膠加熱帶和溫度測試儀。
實施案例一:將電池箱安裝設(shè)置在純電動客車的車架內(nèi),電池箱內(nèi)裝有電池模塊,電池箱的頂部開Φ75孔,用Φ75波紋軟管將電池箱與客車的客艙連通,這樣在夏季可以將客艙內(nèi)的冷氣或冬季可以將客艙內(nèi)的暖氣引入電池箱內(nèi),對電池模塊進行夏季降溫或冬季加熱;電池箱左右兩側(cè)分別安裝2個散熱風(fēng)扇,并在電池箱的正面安裝2個散熱風(fēng)扇,在電池箱的背面安裝1個散熱風(fēng)扇,各個散熱風(fēng)扇的排風(fēng)口均通過排風(fēng)管延伸到車體外,以避免散熱風(fēng)扇散發(fā)的熱量不能及時排出對電池造成損害。。電池箱內(nèi)側(cè)四周架設(shè)有硅膠加熱帶,硅膠加熱帶通過卡子與電池箱的內(nèi)側(cè)固定,電池箱的頂角上安裝一個溫度測試儀,溫度測試儀與車輛控制單元電連接,溫度測試儀實時監(jiān)測電池箱內(nèi)的溫度反饋到車輛控制單元,當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于10℃,車輛控制單元啟動硅膠加熱帶,對電池箱內(nèi)進行加熱,當(dāng)達到10℃時則停止。
實施案例二:電池箱的頂部和電池箱的左側(cè)箱體上同時開有Φ75孔,2個Φ75孔分別通過Φ75波紋軟管與客車的客艙連通,這樣可以加大冷氣或暖氣的引入量,提高對電池箱內(nèi)的電池模塊的恒溫效果。
對純電動客車電池管理的實際需求,采用在客車的客艙引風(fēng)的方式對電池箱內(nèi)的電池模塊實現(xiàn)恒溫,如熱帶地區(qū)或夏季在室外溫度較高時,電池箱內(nèi)的電池模塊溫度相對較高,此時純電動客車的客艙內(nèi)空調(diào)制冷,通過波紋軟管將客艙的冷氣引入電池箱對電池模塊進行降溫,并通過多個散熱風(fēng)扇將電池模塊產(chǎn)生的熱量進行散除,進一步提高降溫效果。
在冬季在室外溫度較低或高寒地區(qū)時,電池箱內(nèi)的電池模塊溫度相對較低,此時純電動客車的客艙內(nèi)空調(diào)制熱,通過波紋軟管將客艙的暖氣引入電池箱1對電池模塊進行加熱,保證電池模塊的工作溫度。在遇到極其嚴(yán)寒的天氣或地區(qū),當(dāng)電池箱內(nèi)的溫度低于10℃時,車輛控制單元啟動硅膠加熱帶工作,對電池模塊進行加熱,以保證工作溫度。 通過以上方案的實施,可以保證電池箱內(nèi)的電池模塊長期在10℃到35℃之間工作,其大大增加了電池模塊的充放電特性,延長了電池模塊的充放電次數(shù)和使用壽命,保證純電動客車的正常續(xù)航能力,提供了純電動客車的對地區(qū)和季節(jié)的適應(yīng)性能。
充分利用純電動客車現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)對電池模塊進行溫度控制,保證了電池模塊持續(xù)穩(wěn)定地工作,大大延長了電池模塊的使用壽命,無需其他設(shè)備投入,結(jié)構(gòu)簡單,維護方便,經(jīng)濟效益明顯;其充分利用現(xiàn)有資源,對環(huán)境污染小,符合國家節(jié)能減排戰(zhàn)略,為電動客車的大規(guī)模推廣使用提供了有力的技術(shù)支持。
以上所述僅是純電動客車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)員來說,在不脫離本技術(shù)方式原理的前提下還可以做出若干改進。
[1]電動車鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究,趙衛(wèi)兵,《吉林大學(xué)》,2014.
[2]純電動汽車電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計,吳澤民,潘香英,馮超,《汽車電器》,2011.
徐洋(1989-),男,江蘇南京,本科學(xué)歷,南京卡萊德汽車照明系統(tǒng)有限公司,助理工程師,關(guān)于純電動客車電池?zé)峁芾淼奶接懪c研究