梁坤峰，米国强，徐红玉，董 彬，李亚超，王莫然

动力电池冷热双向循环热管理系统性能分析

梁坤峰1，米国强1，徐红玉2，董 彬1※，李亚超1，王莫然1

（1. 河南科技大学车辆与交通工程学院，洛阳 471003；2. 河南科技大学土木工程学院，洛阳 471003）

基于工质相变换热和无泵循环思路，提出了一种动力电池冷热双向热管理系统。以某款三元锂电池为研究对象，试验测试了冷热双向循环热管理系统的散热和加热工况。结果表明：该系统能实现电池箱低温工况加热与高温工况散热的运行切换管理。散热工况下，换热板采用4根竖管比单根蛇形管的散热能力强；冷凝器侧强制风冷散热与自然对流散热相比，能将系统一换热功率提高10%～44.2%，系统二换热功率提高20%～48.6%；电池箱温度为60 ℃时，自然对流散热系统换热板的最大温差小于2 ℃，强制对流散热系统换热板的最大温差小于1 ℃；在电池初始温度25 ℃时，1C、2C、3C放电倍率下，放电结束强制对流散热在能将8块电池的平均温度分别降低2.1、3.9、4.7 ℃。加热工况下，多组试验电池箱的升温效果一致性较好。考虑车辆行驶中换热板倾斜的影响，受制于工质的流量分配，散热工况时温度均匀性优于加热工况。

电；储能；系统设计；双向循环热管理；切换；相变换热；热虹吸；温度均匀性

0 引 言

采用锂电池作为动力源，可有效提高电池组的能量密度及其安全性能、使用寿命，不仅被用于电动汽车、飞机、潜艇、小型船只和航天器等高科技行业[1-2]，同时随着现代智慧农业的快速发展，农用车辆电动化已成为国家重点发展的领域，相关应用研究亦得到格外关注[3]。……