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低温加热丨电池预加热技术介绍

源自公众号:新能源电池热管理

01-18 19:50

电动汽车冬季续航衰减、动力下降是北方车主的普遍痛点。电池预加热技术正是解决这一难题的关键。本文深入剖析低温对电池的影响,并系统介绍从自然发热到液冷循环等多种加热技术,揭示其原理与优劣,帮助理解现代电动汽车如何应对严寒挑战。

低温加热丨电池预加热技术介绍

低温加热丨电池预加热技术介绍智能速览

  • 锂电池最适工作温度为15-40℃

  • 低温会导致续航缩水、性能衰减及充电安全隐患

  • 液冷循环加热是当前主流方案,温升均匀效果好

  • PTC和加热膜加热速度快,但可能存在局部温差

  • 电池温度一致性是保障整包性能的关键

低温加热丨电池预加热技术介绍精华内容

为何北方冬季电动车主常谈“温”色变?电池预加热技术如何解决低温续航与充电难题,其背后又有哪些技术门道?下面将深入探讨。

低温之痛

动力电池对温度极为敏感,其理想工作区间为15-40℃。在低温环境下,锂电池内部电化学反应速率减慢,内阻增大,导致放电容量减少,直接影响续航里程。数据显示,温度从25℃降至10℃,续航里程可能从350km缩减至270km。此外,低温充电时负极易发生锂沉积,刺穿隔膜引发内短路,构成严重安全威胁。因此,有效的电池加热是保障冬季用车体验和安全的前提。

加热方案

为应对低温,业界发展出多种加热技术。早期车型采用的自然发热加热,效果缓慢,基本已被淘汰。鼓风加热则因温控精度和均匀性问题,应用较少。目前主流是PTC或加热膜加热,其特点是升温迅速、热效率高,但可能因靠近热源而导致电池包内温度不均。更先进的方案是液体循环加热,通过在电池包内布置流道,让加热后的液体均匀流经各处,实现整体温度的同步、稳定提升。

液冷原理

液体循环加热已成为行业标杆。以小鹏G3为例,其系统集成了独立的PTC加热器来加热冷却液。当车辆启动充电且检测到电池温度过低时,整车控制器便会启动加热循环。冷却液被PTC加热后,在泵的驱动下流经电池包内部的复杂管路,将热量均匀传递给每一个电芯。这种方式不仅能快速提升电池温度,还能保证良好的温度一致性,为后续的快充和放电打下基础。

温度一致性

电池包的性能遵循“木桶效应”,整体性能取决于最弱的电芯。如果大部分电芯温度为20℃,而个别电芯因加热不充分仅有10℃,那么整个电池包的放电电流就必须迁就这个低温电芯,被迫降低。例如,系统总电流可能从140A下降到100A,性能损失近三分之一。因此,确保所有电芯温度尽可能一致,是发挥电池包最大潜力的关键,这也是液冷循环加热方案的核心优势。

电池预加热技术,特别是高效的液冷循环方案,是破解电动汽车冬季性能瓶颈的核心。它不仅保障了续航和动力,更提升了充电效率与安全性。随着技术演进,未来电动车的冬季体验将更加无忧。

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