在新能源汽车领域，动力电池被称为整车核心的部件之一。但很多人不知道的是，电池除了容量和续航之外，还有一个非常关键的因素，那就是温度。
如果动力电池温度控制不好，可能带来很多问题，例如电池性能下降、续航能力降低、电池寿命缩短甚至出现安全风险。
因此，每一辆新能源汽车都会配备一套重要系统：电池热管理系统(Battery Thermal Management System，BTMS)。
那么问题来了：
• 电池热管理系统是做什么的?
• 它是如何控制电池温度的?
• 为什么新能源汽车越来越依赖液冷技术?
本文就带大家系统了解电池热管理系统的工作原理与技术结构。
一、什么是电池热管理系统?
电池热管理系统是一套用于 控制动力电池温度的系统。它的核心目标是让电池始终工作在 最佳温度范围内。
一般来说，大多数锂电池理想的工作温度范围为：20℃ ~ 40℃。如果温度过高或过低，都会影响电池性能。
展开剩余84%因此电池热管理系统主要有三个功能：
• 电池散热
• 电池加热
• 温度均衡控制
通过这些功能，可以保证电池在各种环境下稳定运行。
二、为什么动力电池需要热管理?
在新能源汽车运行过程中，动力电池会不断产生热量。
主要原因包括：
1、充放电过程发热
电池在充电和放电时会发生化学反应，并产生一定热量。尤其是在大电流放电或快速充电时，发热更加明显。
2、电池内阻发热
电池内部存在一定电阻，当电流通过时会产生焦耳热。这也是电池发热的重要来源。
3、环境温度影响
外界环境温度也会影响电池状态。
例如：
• 夏季高温会导致电池温度上升。
• 冬季低温会降低电池活性。
因此电池温度必须进行精准控制。
三、电池热管理系统的核心组成
一套完整的电池热管理系统通常由多个部分组成。
1、温度传感器
温度传感器用于实时监测电池温度。
它通常安装在：
• 电池模组内部
• 电池包结构中
通过这些传感器，系统可以实时获取电池温度数据。
2、控制系统
控制系统通常由 电池管理系统(BMS) 负责。
它的主要作用是：
• 分析温度数据
• 判断是否需要降温或加热
• 控制热管理系统运行
3、冷却系统
当电池温度过高时，冷却系统会启动进行散热。
目前常见的散热方式包括：
• 风冷散热
• 液冷散热
其中液冷热管理系统已经成为新能源汽车主流方案。
4、加热系统
在低温环境下，电池性能会明显下降。因此部分车辆会配备 电池加热系统。
常见方式包括：
• 电加热器
• 热泵加热
• 冷却液加热
通过加热可以提升电池温度，提高充电和放电效率。
四、电池热管理系统是如何工作的?
电池热管理系统的工作过程通常分为以下几个步骤。
第一步：温度监测
温度传感器会实时监测电池温度。监测数据会传输到电池管理系统。
第二步：系统判断
电池管理系统会根据设定温度范围进行判断。
例如：
• 如果温度过高 → 启动冷却系统
• 如果温度过低 → 启动加热系统
第三步：散热或加热
当系统检测到电池温度过高时，冷却系统会启动。在液冷系统中，通常通过 电池液冷板和冷却液循环带走热量。而在低温环境下，系统则会启动加热功能。
第四步：温度稳定控制
系统会持续监测电池温度，并自动调节冷却液流量、加热功率、散热效率等，从而保持电池温度稳定。
五、电池热管理系统有哪些类型?
根据技术方案不同，电池热管理系统主要有以下几种类型。
1、风冷系统
风冷系统利用空气流动带走热量。
优点包括：
• 结构简单
• 成本较低
但散热效率相对有限。
2、液冷系统
液冷系统通过冷却液循环带走热量。
优点包括：
• 散热效率更高
• 温度控制更稳定
• 温差更小
因此目前大多数新能源汽车采用液冷热管理技术。
3、相变材料冷却
部分先进电池系统还会使用 相变材料(PCM)进行温度调节。这种材料在吸收热量时会发生相变，从而带走热量。不过这种技术目前应用较少。
六、电池热管理系统为什么需要测试?
电池热管理系统对整车安全非常重要，因此在研发阶段必须进行严格测试。
常见测试项目包括：
• 散热性能测试
• 温度均匀性测试
• 冷却液流量测试
• 压降测试
• 高低温环境测试
很多企业会使用液冷测试设备进行验证。通过测试可以确保系统在各种工况下都能稳定运行。
七、总结
动力电池温度对新能源汽车性能和安全性具有重要影响。因此每一辆新能源汽车都需要一套电池热管理系统。这套系统通过温度监测、冷却散热、低温加热来保持电池在最佳工作温度范围内。
随着新能源汽车技术不断发展，电池热管理技术也在持续升级，而 液冷热管理系统已经成为行业主流方案。未来，高效的电池热管理系统将成为提升新能源汽车性能和安全性的关键技术之一。
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