新能源汽车动力电池冷却系统

新能源汽车动力电池作为汽车的动力源，其充电、放电的发热会一直存在。动力电池的性能和电池温度密切相关。

为了尽可能延长动力电池的使用寿命并获得*大功率，需在规定温度范围内使用蓄电池。原则上在-40℃至+55℃范围内(实际电池温度)动力电池单元处于可运行状态。因此目前新能源的动力电池单元都装有冷却装置。

动力电池冷却系统有空调循环冷却式、水冷式和风冷式。

1.空调循环冷却式

在**电动汽车中动力电池内部有与空调系统连通的制冷剂循环回路。BMW X1 xDrive 25Le(F49 PHEV)插电式混动车型动力电池冷却系统如下图所示。

动力电池单元直接通过冷却液进行冷却，冷却液循环回路与制冷剂循环回路通过冷却液制冷剂热交换器(即冷却单元)连接。因此，空调系统制冷剂循环回路由两个并联支路构成。一个用于冷却车内空间，一个用于冷却动力电池单元。两个支路各有一个膨胀和截止组合阀，两个相互*立的冷却系统图示如下图所示。

冷却工作原理：

电动冷却液泵通过冷却液循环回路输送冷却液。只要冷却液的温度低于电池模块，仅利用冷却液的循环流动便可冷却电池模块。冷却液温度上升，不足以使电池模块的温度保持在预期范围内。

因此必须要降低冷却液的温度，需借助冷却液制冷剂热交换器(即冷却单元)。这是介于动力电池冷却液循环回路与空调系统制冷剂循环回路之间的接口。

如冷却单元上的膨胀和截止组合阀使用电气方式启用并打开，液态制冷剂将流入冷却单元并蒸发。这样可吸收环境空气热量，因此也是一种流经冷却液循环回路的冷却液。电动空调压缩机(EKK)再次压缩制冷剂并输送至电容器，制冷剂在此重新变为液体状态。因此制冷剂可再次吸收热量。

为了**冷却液通道排出电池模块热量，必须以均匀分布的作用力将冷却通道整个平面压到电池模块上。通过嵌入冷却液通道的弹簧条产生该压紧力。针对电池模块几何形状和下半部分壳体对弹簧条进行了相应调节。

热交换器的弹簧条支撑在高电压蓄电池单元的壳体下部件上，从而将冷却液通道压到电池模块上。

动力电池单元冷却液循环回路内的电动冷却液泵额定功率为50W。电动冷却液泵利用冷却单元上的支架固定，其安装于动力电池的右后角。

冷却液膨胀箱和冷却液管路如下图所示。

2.水冷式

水冷式动力电池冷却系统是使用特殊的冷却液在动力电池内部的冷却液管路中流动，将动力电池产生的热量传递给冷却液，从而降低动力电池的温度。下面以荣威E50电动汽车为例介绍动力水冷式冷却系统。

荣威E50冷却系统分为2个*立的系统，分别是逆变器(PEB)/驱动电动机冷却系统、高压电池包冷却系统(ESS)。

荣威E50动力电池冷却系统结构如下图所示，主要有膨胀水箱、软管、冷却水泵、电池冷却器等组成。

冷却系统利用热传导的原理，通过冷却液在各个*立的冷却系统回路中循环，使驱动电动机、逆变器(PEB)和动力电池包保持在*佳的工作温度。冷却液是50%的水和50%的有机酸技术(OAT)的混合物。冷却液要定期更换才能保持其*佳效率和耐腐蚀性。

01.膨胀水箱

膨胀水箱装有泄压阀，安装在逆变器(PEB)托盘上，溢流管连接到电池冷却器的出液管上，出液管连接在冷却水管三通上。膨胀水箱外部带有“MAX”和“MIN”刻度标示，便于观察冷却液液位。

02.软管

橡胶冷却液软管在各组件间传送冷却液，弹簧卡箍将软管固定到各组件上。动力电池冷却系统(ESS)软管布置在前舱内和后地板总成下。

03.冷却水泵

动力电池冷却系统冷却液泵通过安装支架，并由2个螺栓固定在车身底盘上，经由其运转来循环高压电池包冷却系统。

04.电池冷却器

电池冷却器(Chiller)是动力电池冷却系统的一个关键部件，它负责将动力电池维持在一个适当的工作温度，使动力电池的放电性能处于*佳状态。电池冷却器(Chiller)主要由热交换器，带电磁阀的膨胀阀(TXV)，管路接口和支架组成。热交换器主要用于动力电池冷却液和制冷系统的制冷剂的热交换，将动力电池冷却液中的热量转移到制冷剂中。