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新能源汽车电池热管理技术@@
 作者@@:站长@@ 日@@期@@:2016-12-15 17:54:19 人气@@:4218 标签@@:科技奖项@@@@   

新能源汽车电池热管理技术@@|狗万@@@@betx官网@@

新能源汽车电池热管理技术@@,狗万@@@@betx官网@@

创新技术名称@@
新能源汽车电池热管理技术@@
该项@@技术所应用的产品@@
江淮纯电动轿车@@@@
该项@@技术所获荣誉@@
该项@@技术详细介绍@@

新能源汽车电池热管理技术@@

一@@、技术创新方面@@ 

(一@@)项@@目背景@@

1、国家战略需要@@

2017年@@3月@@1日@@,工信部@@、发改委@@、科技部@@、财政部四部委发布@@《促进汽车动力电池发展行动方案@@》,明确提出@@,2020年@@,动力电池系统的能量密度要大于@@260wh/kg,成本要小于@@1元@@/Wh,使用环境达到@@-30~55℃,充电倍率达到@@3C。

2、行业@@及自@@身发展需要@@

    锂离子电池的自@@身的温度保持在@@20~30℃范围内最佳@@,因此高效率成为@@电池热管理系统的发展趋势@@。按照效率来分@@,电池热管理方案大体分为自@@然冷却@@、强@@制风冷@@、液冷技术及冷媒直冷技术@@,其中@@@@自@@然冷却设计最简单@@,直冷技术方案设计最复杂@@、成本最高@@,目前@@在市场上并无成熟使用的案例@@。

同时@@,截止@@2016年@@底@@,江淮纯电动轿车@@@@累计产销@@3.6万@@辆@@,基本采用风冷系统@@,存在冷却效率较低@@、系统温差@@较大@@、动力电池的使用工况及使用寿命@@受到限制@@、空间利用率较低@@,车辆里程受到一@@定限值等@@缺点@@;在此情况下@@,为响应公司@@对新能源汽车@@”再造竞争优势@@”的指示@@,落实江淮@@“有技术@@”方针@@,提高顾客满意度@@,迫切需要液冷系统技术储备@@@@,开发液冷动力电池@@。

(二@@)项@@目目标@@@@和举措@@

1、项@@目目标@@@@

液冷技术是电池热管理系统的发展趋势@@,国外@@Tesla、BMW i3、通用@@Volt等@@车型电池包已采用电池液冷技术@@,运行稳定@@、可靠@@。国内车企均在开发@@,但批量应用较少@@,在此情况下@@,我司拟开展@@液冷动力电池研发项@@目@@,实现以下目标@@@@:

(1)液冷电池模块达成各种失效模式下热失控被动安全@@;单体热失稳不会引起模组及电池包热失控@@。

(2)热管理性能@@相对风冷系统大幅提升@@,在极端放电工况@@@@、高温快充@@、高温慢充@@、低温加热在方面设定提升目标@@@@:

(3)完成@@整车空调与电池热管理系统性能@@匹配与标定@@。

(4)液冷系统数模冻结@@,具备@@下发开模通知函@@条件@@@@。

(5)完成@@关键部件@@量产可行性评估及供应商选点@@。

2、项@@目措施@@

针对既定的开发目标@@@@,依据@@NAM流程@@,确立了提出热管理系统设计概念方案发布@@@@-设计方案发布@@,A样结构状态和初始控制方案发布@@-热管理控制策略和性能@@验证试验大纲发布@@-热管理性能@@等@@确认@@-SOP的开发流程@@@@:

热管理系统设计概念方案发布@@:根@@据系统仿真分析@@及理论计算@@,充分对标标杆车型@@,完成@@热管理系统概念方案设计@@,同时@@完成@@热管理部件@@的选型@@;

A样结构状态和初始控制方案发布@@:依托@@iEV7S整车空间架构@@,布置各热管理部件@@的空间位置@@;依据@@动力电池内部结构@@,布置模组及液冷管路@@。根@@据动力电池的使用工况和性能@@及温度需求发布初始控制方案@@;

热管理控制策略和性能@@验证试验大纲发布@@:根@@据整车试验工况和前期开发积累的试验经验@@,学习德国大众相关车型的验证方式@@,发布性能@@验证试验大纲及热管理控制策略@@。

热管理性能@@等@@确认@@:依据@@前期发布的试验大纲@@,进行充分的试验验证及参数标定@@,直至确认各项@@性能@@满足设计需求@@。

SOP:完成@@各项@@性能@@确认@@;各项@@技术文件@@如@@:技术协议@@、三@@维数模@@、二@@维图纸@@、数据确认函@@、开模通知函@@、EV试验报告等@@冻结下发@@,完成@@SOP。

(三@@)技术优势@@及新技术运用效果@@

1、技术优势@@

相比于上一@@代的风冷热管理方式@@,虽然其技术复杂度与开发难度均有所提升@@,但是达成效果显著@@,系统换热效率大幅提升@@。换热效率地提升能够确保电池组的工作温度区间由之前的@@0~55℃缩短到@@10~35℃,温差@@由@@17℃缩小到@@5℃;有效地控制温差@@@@、抑制温升@@@@,对电池组的安全@@、寿命@@、充电性能@@都有极大程度地改善@@。与此同时@@@@,液冷系统与风冷系统相比@@,在电池包所占的体积更小@@,电池单体空间利用率更高@@,能够实现电池组能量由@@29kwh提升至@@40kwh。

液冷技术的具有三@@大核心优势@@:

第一@@@@,液冷电池组能够确保@@100%的热失控安全性@@@@,电池单体内短路不会造成电池组起火@@,保障人车安全@@。

第二@@@@,电池工作在更适宜的温度区间@@,电池组的寿命@@能够提升@@6%,高低温充电时间缩短@@1h。

第三@@@@,液冷电池的体积比能量密度更高@@,整车续驶里程能够突破@@260Km。

2、技术实施效果@@

(1)安全性@@

通过@@优化液冷方案模组@@,涂覆集流板绝缘漆@@、添加保险丝@@、增强@@模组端板及正极绝热垫片等@@措施@@,确保各种失效模式下热失控被动安全@@;开发电池安全故障诊断策略@@,及时有效的识别和化解潜在安全失效风险@@,避免电池失火@@。开展@@100次模组热失控安全试验@@,全部通过@@@@。液冷电池模块达成各种失效模式下热失控被动安全@@,单体热失稳不会引起模组及电池包热失控@@。

(2)热性能@@@@

热管理性能@@相对风冷系统大幅提升@@,100%达成设计目标@@@@,表现在以下方面@@:

1)极端放电工况@@

目标@@:最高车速@@130km/h,环境温度@@40℃,电池包起始温度@@35±2℃,整车满电放电至@@保护@@,电池包最高温度@@由风冷@@65℃降低至@@45℃以内@@,温差@@由@@10℃降低至@@5℃。

实际@@:最高车速@@130km/h,环境温度@@40℃,电池包起始温度@@35℃,整车满电放电至@@SOC4%,电池包最高温度@@降低至@@@@45℃,温差@@5℃。

2)高温快充@@工况@@

目标@@:环境温度@@为@@35±2℃,电池包最高温度@@45℃,充电结束电池最高温度@@控制在@@35℃以内@@,温差@@控制在@@5℃以内@@,由于热管理需求导致空调开启时间@@由原来的@@4小时@@缩短至@@1小时@@。

实际@@:环境温度@@为@@36℃,电池包温度@@40~42℃,充电结束电池最高温度@@30℃,温差@@0℃,空调开启时间@@1小时@@。

3)高温慢充@@工况@@

目标@@:环境温度@@为@@35±2℃,电池包最高温度@@45℃,充电结束电池最高温度@@控制在@@35℃以内@@,温差@@控制在@@5℃以内@@,由于热管理需求导致空调开启时间@@由原来的@@4小时@@缩短至@@30分钟@@。

实际@@:环境温度@@为@@35℃,电池包温度@@40~42℃,充电结束电池最高温度@@30℃,温差@@2℃,空调开启时间@@21min。

4)低温加热工况@@

目标@@:环境温度@@为@@-10℃,电池包温度@@为@@-8±2℃,加热速率由风冷系统@@15min温升@@1℃提升至@@15min温升@@7℃,温差@@由@@17℃降低至@@5℃。

实际@@:环境温度@@为@@-15℃,电池包温度@@为@@-10℃,加热速率为@@10min温升@@7℃,温差@@5℃。

(3)空调系统匹配@@

完成@@整车空调与电池热管理系统性能@@匹配与标定@@:车速最高车速@@@@130km/h,环境温度@@40℃,电池包起始温度@@35±2℃,整车满电放电至@@保护@@,电池包最高温度@@控制在@@45℃以内@@,温差@@5℃,乘员舱制冷满足@@Q/JQ8101.11,出风口平均温度@@≤15℃。

(4)NVH性能@@

水泵按照最大占空比开启@@,运转噪音值测试值@@<39dB(A)。

(5)气密性@@

完成@@电池包内部冷却管路总成设计开发@@,针对液冷管@@21根@@,快插接头@@46个@@,泄露风险大的风险@@。通过@@识别液冷管焊接质量@@、表面粗糙度等@@影响要素@@,实施快插插头选型@@、侧拉力测试和精度控制攻关@@,制定零部件@@进出厂测试标准@@;确认系统气密性@@检测标准为@@2.5bar,泄漏量@@0.5ml/min。

(6)数据冻结@@

通过@@电池包试制及整车装配验证@@,完成@@膨胀水壶@@、电池冷却器@@、水加热器@@、外部管路总成@@、模组总成@@、壳体总成@@、液冷管总成及快插管路@@8个@@部件@@数据冻结@@@@,具备@@下发开模通知函@@条件@@@@。

(7)量产可行性确认@@

完成@@电池冷却器@@@@、水加热器@@、模组总成@@、壳体总成@@、液冷管总成及快插管路@@6个@@主要部件@@量产可行性评估及供应商选点@@。

历经概念方案@@-加热器更换及进出口位置调整@@-电池冷却器@@更换@@-水泵位置调整@@-膨胀水壶设计优化@@,超过多达@@20多次的优化@@,确认液冷系统结构设计方案@@;通过@@2套@@电池包及@@4辆整车验证@@,完成@@各部件@@装配@@、总成装配等@@工艺验证@@,确认工艺可行@@;通过@@重@@点开展@@@@9项@@30多次专项@@试验验证@@,确定系统及部件@@性能@@满足设计需求@@;通过@@在试验开发过程中@@逐步优化控制策略和标定参数阀值@@,策略及软件@@已发布@@;通过@@5轮@@CFD仿真分析@@,有效的指导了结构开发的正常进行@@,并对试验验证结果进行确认@@;通过@@温度分布试验及开展@@热管理性能@@试验@@,已确认高低温冷却性能@@符合设计要求@@。

形成交付物@@89份@@,撰写科技论文八篇@@:《动力轿车@@电池包液冷系统设计@@》(CN61-1394/TH 汽车实用技术@@);《一@@种电动汽车电池组箱体轻@@量化设计@@》(CN61-1394/TH 汽车实用技术@@)等@@;申请专利十三@@项@@@@:其中@@@@一@@种电动汽车动力电池液冷加热装置@@、一@@种电动汽车动力电池液冷板@@、一@@种液冷电池包装置@@、一@@种液冷电池模块结构设计@@、一@@种电池组防撞梁设计等@@已获受理授权@@,其它项@@正在审核中@@@@。

 


企业介绍@@

        安徽江淮汽车集团股份@@有限公司@@@@(简称江淮汽车或@@JAC),是一@@家集全系列商用车@@、乘用车及动力总成等@@研产销和服务于一@@体的@@“先进节能汽车与新能源汽车并举的综合型汽车企业集团@@”。国家火炬计划重@@点高新技术企业@@、国家级创新型企业@@。位居中@@国企业@@500强@@、中@@国百强@@工业企业@@。目前@@,包含江淮和安凯两大整车品牌@@。
        2017年@@1-11月@@销售@@47万@@辆@@,其中@@@@纯电动乘用车同比增长超@@66.35%,国际出口同比上升@@14.76%。
        公司@@现有主导产品包括@@:重@@、中@@、轻@@、微型卡车@@、多功能商用车@@、MPV、SUV、轿车@@、客车@@、专用底盘及变速箱@@、发动机@@、车桥等@@核心零部件@@@@。
        公司@@1990年@@开发出的填补国内空白的客车@@专用底盘@@,改写了中@@国客车@@由货车底盘改装的历史@@。江淮轻@@卡销量位居国内第二@@@@@@,出口量连续十几年@@位居行业@@同类产品第一@@@@@@。格尔发重@@卡在载货车细分市场进入前三@@甲@@。瑞风@@商务车连续多年@@荣获@@“年@@度最佳@@MPV”称号@@@@;小型@@SUV形成优势@@,瑞风@@S3蝉联@@2015、2016小型@@SUV销量冠军@@;2017年@@4月@@19日@@,江淮汽车的旗舰@@SUV——瑞风@@S7开启预售@@,24小时@@订单破千台@@;首款中@@高端技术座驾瑞风@@@@A60,开启江淮汽车品牌向上之道@@;和悦@@A30打破中@@国拉力锦标赛@@18年@@记录@@,成为@@CRC赛史上首个@@八连冠@@。作为我国新能源汽车产业的先行者@@,江淮汽车三@@大电@@、六小电技术日@@趋成熟@@,处于行业@@领先水平@@。江淮汽车的新能源业务涵盖乘用车@@、轻@@型商用车@@、多功能商用车@@、客车@@等@@产品@@,走在了行业@@前列@@。自@@2009年@@起共@@9款自@@主研发的发动机@@荣获@@“中@@国心@@”十佳发动机@@@@。自@@主研发的变速箱于@@2015年@@顺利通过@@国家@@“863”专家组鉴定@@,品质达到国内领先@@、国际先进水平@@,也是中@@国品牌第一@@@@个@@批量市场化的湿式双离合自@@动变速箱产品@@。
        公司@@坚持以客户为中@@心@@,以诚信为基础@@,专注为客户创造价值@@,持续追求客户满意@@,目前@@累计用户超@@510万@@。公司@@现有国内@@2000多家一@@级经销商@@、1600多家服务站@@、1000多家备@@件@@供应商@@;国外@@拥有近千家销售网点及@@700余家服务网点@@。
        公司@@始终将质量视为企业生存发展之本@@,先后通过@@@@ISO9001质量管理体系@@,环境管理体系@@、职业健康管理体系@@、TS16949质量管理体系@@认证@@。因在质量管理领域的卓越成就@@,公司@@2010年@@荣膺中@@国质量管理领域最高奖项@@@@——全国质量奖@@,成为@@唯一@@获得此奖项@@的中@@国品牌车企@@。2012年@@荣获出口免验企业@@,成功树立国际知名品牌形象@@。
        江淮汽车拥有一@@支近@@5000人的高水平研发团队@@;构筑了一@@主四辅研发体系@@,分别在意大利都灵@@、日@@本东京设立海外研发中@@心@@,国内拥有国家级企业技术中@@心@@、国家级工业设计中@@心@@。截至@@目前@@江淮汽车累计拥有授权专利@@10037件@@,其中@@@@发明专利授权@@1013件@@。拥有各类先进生产设备@@@@5200余台@@/套@@,包括亚洲最大的@@6000吨压力机@@、尖端技术的德国@@KUKA、瑞典@@ABB焊接机器人@@、德国数控加工中@@心@@、自@@动喷涂机器人等@@国际一@@流精大稀设备@@@@,从硬件@@上保证高品质的满足市场需求@@。
        江淮汽车国际市场涵盖南美@@、欧洲@@、非洲@@、中@@东@@、东南亚等@@@@130多个@@国家和地区@@,截至@@2016年@@底@@累计出口超@@45万@@辆@@,位居行业@@第五位@@。其中@@@@,江淮轻@@卡已连续@@14年@@蝉联@@行业@@出口第一@@@@@@;2014年@@成功与委内瑞拉签订@@6159辆重@@卡出口订单@@,创下近年@@来中@@国重@@卡出口第一@@@@大单@@。
        江淮汽车全面践行@@“敬客经营@@、质量为本@@、求真务实@@”的核心价值观@@,矢志追求为全球客户制造更好的产品@@,创建世界知名汽车品牌@@。用中@@国品牌@@,讲中@@国故事@@,造江汽好车@@,谱江汽新篇@@。让环境因我们的不断进步而变得更加和谐@@,让社会因我们的不懈努力而变得更加美好@@。

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