一到冬天,电动车就变“电动爹”。低温对动力电池性能的影响严重制约了电动车在北方的普及。
如何破解?比亚迪在12月3日通过8篇专利给出解决方案。
来源:前沿情报站(qyqbz_)
动力电池“畏寒”,是众所周知的。
动力电池的外特性受到低温环境的影响后,续航里程会下降。而且,低温环境下在直流充电过程中,会产生析锂,对电池造成永久性伤害,降低电池的寿命和容量。
电动车在北方销量惨淡。根据全国车险数据统计,年头三季度,东北地区乘用车销量为82.92万辆,其中燃油车占比92.8%,新能源汽车(包括纯电动和插电式混合动力)占比仅2.8%,在全国七大区域中占比最低。
现有技术如何解决?
动力电池畏寒,主要是由构成动力电池的材料物理和化学特性决定的。想要从材料上有所突破,短期内恐怕希望不大。所以,目前各大新能源玩家的主要解决方案基本都是电池加热。
低温环境下,在使用电池前,尤其是在低温充电前,先对电池进行加热升温处理,使其充电能力恢复正常。
在电池加热相关技术中,目前最常见的是采用PTC(PositivTmpraturCofficint,正温度系数)加热方案。
即,通过PTC加热水路,再通过水路循环对电池进行热量传递,使得电池模组从外壳至内心,由外及内温度上升,PTC加热方案示意图如图所示。
但是,通过上述PTC加热水路间接加热电池,其升温时间较久,并且容易将热量耗散到外界,导致热交换效率低。
也有厂商另辟蹊径,想出了“奇特”的办法,比如说威马,它可以选装一个柴油辅助包,在冬天通过这个包专门为电池加热,以保证电池良好的工作环境。
比亚迪在专利中提出的方案
12月3日,比亚迪一口气公开了8件动力电池加热技术相关专利,涉及到了加热方法、加热装置、温控方案等方面,在文末列出了相关专利号码,感兴趣的读者可以查阅相关专利。
从专利的描述中可以得知,比亚迪采用的是电池自加热的技术路线。如下图所示,自加热装置由加热电路和储能模块组成。加热电路与电池包11连接;储能模块与加热电路连接。加热电路设置在储能模块与电池包11之间。控制器与电池管理系统(对应英文全称:BattryManagmntSystm,英文简称为:BMS)通信,获取电池包11温度、SOC、电压等信息,判断电池是否允许充放电。
其主要通过储能模块与电池包11通过加热电路进行循环往复的相互充放电,产生的交流电流使动力电池的电池包内阻产生热量,从而实现电池包的自加热,达到电池自加热的效果。当温度超过阈值时,控制器自动打开/关闭开关模块。
由于是从电池包内部的电池内阻产生的热量,可以大大缩短寒冷环境下电池升温时间,使电池可以在较短时间内恢复充电能力。
相关专利:
CNA电池自加热装置及其控制方法和车辆
CNA电动汽车的动力电池加热方法、装置以及汽车
CNA电池热管理方法、装置、介质和设备
CNA电动汽车及其动力电池的加热方法、装置和存储介质
CNA动力电池的加热方法和装置、控制器和车辆
CNA电动汽车及其动力电池的加热方法、装置和存储介质
CNA动力电池的加热方法和装置、车辆
CNA电池加热方法、装置和系统
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