隨著國家排放節(jié)能減排要求愈發(fā)嚴(yán)格， 汽車發(fā)展日趨電動(dòng)化當(dāng)前，許多國家政府、世界知名的汽車企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)紛紛研制開發(fā)低能耗、低排放，且能滿足現(xiàn)代使用性能要求的新型汽車?；旌蟿?dòng)力汽車作為純電動(dòng)汽車的過渡車型，這里主要把其分為油電混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力和增程式電動(dòng)。

混合動(dòng)力汽車和傳統(tǒng)車的主要區(qū)別是增加了電池包和電機(jī)，通過把部分燃料能轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成機(jī)械能來達(dá)到最優(yōu)的燃油消耗比。電池包作為混動(dòng)汽車的一部分動(dòng)力源，是整車的核心部件，溫度直接影響電池性能的表現(xiàn)，需要對動(dòng)力電池的工作溫度嚴(yán)格控制。該電池包由于容量小，在相同工況下其充放電倍率明顯高于純電動(dòng)車型等能量型電池，如不進(jìn)行主動(dòng)冷卻導(dǎo)致電池的溫度急劇攀升，所以混動(dòng)車型中動(dòng)力電池的熱管理設(shè)計(jì)顯的尤為重要。

混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力電池一般有兩種冷卻方式：空氣直冷和液冷。目前市場大部分非插電式混合動(dòng)力汽車都采用乘員艙空氣直冷的方式來對電池包進(jìn)行冷熱管理。這種冷卻方式的優(yōu)點(diǎn)為：能耗少，成本低，零件布置簡單。缺點(diǎn)也顯而易見：空冷系統(tǒng)的冷卻來自乘員艙，電池包的冷卻效果主要取決于乘員艙的空氣溫度。隨著混動(dòng)車型對電池冷卻效率越來越高的要求，當(dāng)前主機(jī)廠正在開發(fā)的混動(dòng)車型有相當(dāng)一部分采用了液冷方式。同時(shí)有部分主機(jī)家由于對混動(dòng)力汽車銷量的不確定性，需要盡可能在傳統(tǒng)車型上進(jìn)行升級改造開發(fā)，考慮到盡可能的借用，減少開發(fā)成本，也會(huì)采用液冷技術(shù)支持研究開發(fā)。

本文主要介紹一種先進(jìn)的混合動(dòng)力汽車電池包熱管理設(shè)計(jì)開發(fā)思路：電池包雙冷卻液冷系統(tǒng)，一方便有著可以和空氣冷卻能耗少的優(yōu)點(diǎn)，另一方面在電池包冷卻效率方面有著比空氣冷卻更好的冷卻效果。

所謂的雙冷卻系統(tǒng)主要為對電池包的冷卻設(shè)計(jì)兩種冷卻方式：中低溫下的低溫散熱器冷卻和高溫下的冷媒板換換熱冷卻。這種雙冷卻模式可以隨著外部環(huán)境和整車負(fù)荷的變化，隨時(shí)切換為節(jié)能的低溫散熱器冷卻模式和保證高冷卻效率的冷媒板換換熱冷卻。其主要水路圖設(shè)計(jì)思路如圖１：

其主要冷卻思路如圖２：

當(dāng)環(huán)境溫度不高時(shí)，兩位三通電磁閥5 通向低溫散熱器8側(cè)，關(guān)閉冷媒板換6側(cè)，通過外部空氣和冷卻液換熱來降低電池包的溫度。這時(shí)熱管理的能耗只有一個(gè)電子水泵2和電子風(fēng)扇10。
當(dāng)環(huán)境溫度較高/整車負(fù)荷較高時(shí)，電磁閥打向冷媒板換換熱6側(cè)，關(guān)閉低溫散熱器8，冷卻液通過和冷媒進(jìn)行換熱來對電池包進(jìn)行制冷冷卻，這時(shí)主要能耗元件為壓縮機(jī)7， 電子水泵4，電子風(fēng)，10。
其冷卻原理如下：
環(huán)境溫度不高時(shí)，電池包需要冷卻時(shí)， 直接啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)2，用乘員艙的空氣來冷卻電池包。
當(dāng)環(huán)境溫度較高/整車負(fù)荷較高時(shí)，需要啟動(dòng)壓縮機(jī)把乘員艙的空氣冷卻下來再進(jìn)行電池包冷卻。電這時(shí)主要能耗元件為壓縮機(jī)4，鼓風(fēng)機(jī)2，電子風(fēng)5。
對比兩種電池包制冷系統(tǒng)，其能耗和制冷效果如表１：
 
由下表明顯可見，在能耗方面，雙冷卻系統(tǒng)在有著和空氣制冷系統(tǒng)相當(dāng)?shù)哪芎?。在熱管理效果方面，雙冷卻系統(tǒng)有著空氣制冷無法比擬的電池包冷卻效率，而且有著更加廣泛的乘客常用場景，對車輛有一定駕駛需求的顧客無疑是一種更好的選擇。

結(jié)語

本文主要對混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力電池的熱管理方式提供了一種更先進(jìn)的熱管理設(shè)計(jì)模式，對汽車廠家來說，可以在當(dāng)前傳統(tǒng)車平臺(tái)實(shí)現(xiàn)較高的通用化，電池包熱管理可以達(dá)到和空氣冷卻相當(dāng)?shù)墓?jié)能效果，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)空氣直冷達(dá)不到的冷卻效率，對汽車消費(fèi)者來說，可以根據(jù)自身對車輛用途和可駕駛性的追求，來選擇不同的電池包熱管理方式的車輛。
文章來源：1. 江鈴汽車股份有限公司2. 江西省汽車噪聲與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
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