LAUDA 劳达贸易(上海)有限公司

服务热线:021-64401098
您的位置: 首页>技术文章>电动汽车测试中热管理的重要性

电动汽车测试中热管理的重要性

2021-08-04

在电动车研发中使用温度控制装置可以模拟一系列的热数据集,从而更好地量化电池的效率和寿命。  
 

 U型的管壳换热器演示了初级和次级液体进行的热量交换

 

电动车的研发实验室不断地面临各种新型的挑战,来满足整车厂在研发过程中会提出的测试、重复性和条件确认等的要求。充电系统、DC直流变压器、环境仓、喷射器和逆变器等领域都在不断地产生新的技术。

 

电动出行的一个关键问题就是车辆电池所能承载的最高里程数。通过增加电池的功率可以得到更好的结果,同时需要整车厂不断地改善能量管理。温度因此扮演了比以往更重要的角色,因此使用循环的液体,配合流量调节单元,比以往更加重要。

 

 导热液体在两块铝板内的蛇形回路中进出的循环  

 

环境温度影响到电池的电容量,用电负载的效率以及所有乘客的自身安全等。在阿拉斯加,环境温度与迪拜相差甚远,所以如果电池过热或过冷,电池的效率和寿命会降低,导致随后的能源输出减少。因此,在不同的温度下,充电和放电以及做老化测试是确认电池包效率和可预期寿命的关键。

 

LAUDA已经有65年以上向实验室提供温控产品的经验,并且在新能源技术领域扮演了非常重要的角色。LAUDA TCU拥有强劲的加热和制冷功率,非常宽的温度控制范围,可以运行温度变化曲线和程序来模拟特定的温度条件,来分析电池包和电池的性能。

  一种用于间接控制工艺流体温度的热交换器和外部探头  

 

在环境仓中放入一个冷板来为测试电池芯片、电池包或其它的零部件提供一种测试条件。铝制换热板内部有蛇形的导热液体通道,构成了三明治样的结构,电池包可以放置其间进行温度控制。

导热液体被LAUDA的温控单元循环到每一个板中,电池可以维持在所需要的温度下。另外,可以运行一个特定的程序/温度变化曲线来满足测试温度的要求。

如果要求使用的导热液体由于化学不匹配性不能够在LAUDA的TCU中直接通过,如腐蚀性液体,带有较大颗粒的液体或低温下粘度很高的液体,在这种情况下,我们会使用间接换热的解决方案来完成测试。

通过连接一个换热器如板式换热器或者列管换热器到TCU上,电池测试包中的第一级换热液体可以在外部温控探针Pt 100的辅助下被控制到所需要的温度。第二级回路中的导热液体泵入和泵出LAUDA的TCU,通过基于Pt 100测到的温度提高和降低其温度。这样的结果就是直接处理电池包的导热液体会稳定在测试单元所需要的温度。

汽车电动汽车领域对电池技术的早期研究主要集中在温度控制上——将电池组保持在一个特定的设定值,或提供一个类似前面提到的循环程序,以更好地了解电池的性能。然而,冷却流体的控制和测量现在也变得同样重要。 与传统的燃料驱动汽车类似,水-乙二醇基冷却剂也经常用于电动汽车。 由于高压(高达800V),这些冷却剂的电导率必须保持在非常低的水平,以防止电闪络。 磁感应体积流量测量方法可用于这些应用。 现在非常重要的是,需要在车辆上原位复制电池组将接收到的冷却流体的准确流速。  

 

  一个长期测试程序图线(如左图)匹配快速和可靠的温度变化 -- 从-50ºC 到 20ºC(如右图)

 

LAUDA为Integral XT系列 (TCU) 研发了一套完全匹配的流量控制单元,来为水乙二醇提供准确的流量测量及控制,温度范围从-40°C 到90°C, 或者 140°C (只适用在LAUDA密闭带压系统中),流量从0.2 L/min到80 L/min。这使得在研发测试过程中可以控制和复制不同的流量,为在后续终端车辆提供必要的流量验证。 这样做的好处是,在开发阶段可以评估和优化一套基于驱动组件或电池将面临的现实条件的更明确的结果。2021年发布了LAUDA Integral XT (TCU) 系列配套使用的流量控制单元(flow control MID 80),该产品与LAUDA Intefral XT (TCU) 系列配套使用,能使水/乙二醇混合液在沸点以上高达140°C的压力下工作。

 LAUDA Integral XT 与流量控制单元配套展示