智能温控管理系统通过液体介质保温和降温，能有效保证电池温度吗
来源：宝鄂实业
2019-06-07 17:40
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电池模组的成组方式充分考虑到了散热和轻量化的需求，采用两侧铝制短板加弹性钢带捆扎的方式，自适应电池在充放电过程中的膨胀。同时多种规格的模组可以实现灵活的布局，适应不同车型的需要。在车体中部尽量扁平，单层布局，增加车内高度空间。
在细节设计上，主回路连接和它信号采集的部分使用了铝巴，在同样导电能力的情况下，重量相比使用铜材质可以降低一半以上，而且成本也能得到控制。
不过我们发现在引出极上采用了铜排而非铝排，这是因为铝排的硬度较低，在高温、高应力的情况下，铝会发生塌缩，并且塌缩之后不易回弹，一热一冷就会导致缝隙加大，接触电阻上升，带来安全隐患。
而在铜铝不同材质的连接上，比亚迪采用了一种叫做电磁脉冲焊的技术。相对于现在常用的铜铝直接碾压连接或超声波焊接技术，电磁脉冲焊的工艺难度比较大，虽然成本也会相应提高，但效果是最好的，是目前比较先进的技术。
在每一个电池极柱和极柱之间，也用激光把铝制汇流排和极柱熔焊在一起，保证可靠性。并且在汇流排上设计有一个凹陷，用来吸收机械振动以及电击膨胀带来的应力。而如果是直铝巴，随着电池的老化膨胀，相邻电池的极柱间距会增大，拉伸应力会影响焊点的可靠性。
在信号连接的部分，比亚迪采用了柔性电路板，相对于传统采样线束的方案，集成度更高，也更轻薄。如果仔细观察，会发现柔性电路板上有细丝状的布线，我们称之为采样线熔断线。它的作用是在碰撞时，可能会挤压采样线束造成短路，进而引起采样线起火，这些细丝便会在短路时由于过流而发生熔断，从而切断短路回路，确保整个线束的安全和电池模块的安全。
电池管理系统
由于采用了锂电池，为了保证电池始终处在一个比较合适的温度范围内进行工作，比亚迪为其配备了一套独立的电池智能温控管理系统，以确保动力电池在复杂的温度环境之下可以获得稳定可靠的性能。这套智能温控管理系统通过液体介质保温和降温，能有效保证电池温度均一性。
在冷却方式上，比亚迪在电池内增加了散热回路，通过板式换热器与空调回路相连，电池进出水和电池级耳处都布有温度传感器，结合电池温度实时调节空调压缩机的功率来控制电池进水温度及流量，以此来控制电池温度在适宜工作温度。
在加热方式上，比亚迪在电池散热回路里串联PTC水加热器，通过调节水加热器的功率，控制进水温度及流量，以此来控制电池在冬季也能工作在适宜温度，确保充电速度和放电动力性。
并且通过电池管理系统BMS，实时监测电池状态，对低温、过充、过放、过温等进行保护，从而延长电池寿命。当温度过低或过高时，会限制充放电功率，而当温度严重过低或过高时，会禁止充放电，从而保护电池。
蛇形水冷扁管
用来冷却以及加热的水道管路布置在不同电池模组的底部或者侧面，同时我们注意到，电池包中的水管采用了与特斯拉相同的口琴管，这种口琴管很薄，壁厚在0.8-1mm，相比于传统的壁厚为1.6-2mm的铝合金水管，重量上要轻不少。
比较有特色的是，秦ProEV500上所采用的这种横向弯折蛇形设计相比于特斯拉，可以说是采用了同样的技术路线，但从工艺角度上讲更难，尤其是在弯曲部分的外圈，材料内外侧的拉伸率相差比较大，容易发生褶皱和裂纹，对材料以及工艺的要求非常高。
这样做的好处也是显而易见的，特斯拉管路是为了从侧面“包住”电池，但问题是圆柱形电池与散热管路的接触面几乎是一条直线，效率较差，这也是为什么在最新的21700(Model3采用)电池模组中采用了整体灌胶方式，只能牺牲“重量”换“热量”。比亚迪的管路设计与方形电池配合较好，管路完全贴在电池侧壁，最大化接触面积。
这种设计既保证了每块电芯都能被冷却到，同时相对于用整块铝板设计的冷却水道，实现了非常好的轻量化效果。这在整个行业上属于领先的技术，对比亚迪来说完成了一个挑战。
在细节设计上，主回路连接和它信号采集的部分使用了铝巴，在同样导电能力的情况下，重量相比使用铜材质可以降低一半以上，而且成本也能得到控制。
不过我们发现在引出极上采用了铜排而非铝排，这是因为铝排的硬度较低，在高温、高应力的情况下，铝会发生塌缩，并且塌缩之后不易回弹，一热一冷就会导致缝隙加大，接触电阻上升，带来安全隐患。
而在铜铝不同材质的连接上，比亚迪采用了一种叫做电磁脉冲焊的技术。相对于现在常用的铜铝直接碾压连接或超声波焊接技术，电磁脉冲焊的工艺难度比较大，虽然成本也会相应提高，但效果是最好的，是目前比较先进的技术。
在每一个电池极柱和极柱之间，也用激光把铝制汇流排和极柱熔焊在一起，保证可靠性。并且在汇流排上设计有一个凹陷，用来吸收机械振动以及电击膨胀带来的应力。而如果是直铝巴，随着电池的老化膨胀，相邻电池的极柱间距会增大，拉伸应力会影响焊点的可靠性。
在信号连接的部分，比亚迪采用了柔性电路板，相对于传统采样线束的方案，集成度更高，也更轻薄。如果仔细观察，会发现柔性电路板上有细丝状的布线，我们称之为采样线熔断线。它的作用是在碰撞时，可能会挤压采样线束造成短路，进而引起采样线起火，这些细丝便会在短路时由于过流而发生熔断，从而切断短路回路，确保整个线束的安全和电池模块的安全。
电池管理系统
由于采用了锂电池，为了保证电池始终处在一个比较合适的温度范围内进行工作，比亚迪为其配备了一套独立的电池智能温控管理系统，以确保动力电池在复杂的温度环境之下可以获得稳定可靠的性能。这套智能温控管理系统通过液体介质保温和降温，能有效保证电池温度均一性。
在冷却方式上，比亚迪在电池内增加了散热回路，通过板式换热器与空调回路相连，电池进出水和电池级耳处都布有温度传感器，结合电池温度实时调节空调压缩机的功率来控制电池进水温度及流量，以此来控制电池温度在适宜工作温度。
在加热方式上，比亚迪在电池散热回路里串联PTC水加热器，通过调节水加热器的功率，控制进水温度及流量，以此来控制电池在冬季也能工作在适宜温度，确保充电速度和放电动力性。
并且通过电池管理系统BMS，实时监测电池状态，对低温、过充、过放、过温等进行保护，从而延长电池寿命。当温度过低或过高时，会限制充放电功率，而当温度严重过低或过高时，会禁止充放电，从而保护电池。
蛇形水冷扁管
用来冷却以及加热的水道管路布置在不同电池模组的底部或者侧面，同时我们注意到，电池包中的水管采用了与特斯拉相同的口琴管，这种口琴管很薄，壁厚在0.8-1mm，相比于传统的壁厚为1.6-2mm的铝合金水管，重量上要轻不少。
比较有特色的是，秦ProEV500上所采用的这种横向弯折蛇形设计相比于特斯拉，可以说是采用了同样的技术路线，但从工艺角度上讲更难，尤其是在弯曲部分的外圈，材料内外侧的拉伸率相差比较大，容易发生褶皱和裂纹，对材料以及工艺的要求非常高。
这样做的好处也是显而易见的，特斯拉管路是为了从侧面“包住”电池，但问题是圆柱形电池与散热管路的接触面几乎是一条直线，效率较差，这也是为什么在最新的21700(Model3采用)电池模组中采用了整体灌胶方式，只能牺牲“重量”换“热量”。比亚迪的管路设计与方形电池配合较好，管路完全贴在电池侧壁，最大化接触面积。
这种设计既保证了每块电芯都能被冷却到，同时相对于用整块铝板设计的冷却水道，实现了非常好的轻量化效果。这在整个行业上属于领先的技术，对比亚迪来说完成了一个挑战。
