电动汽车综合热管理

      随着电动汽车的不断普及，为了解决电动汽车在冬季和夏季的续航里程和热安全问题，需要对电动汽车进行热管理。电动汽车中的热管理主要分为电机系统热管理、电池系统热管理和空调系统热管理，这三大系统是电动汽车所产生热量的主要来源。
      1 动力电池的热管理
      动力电池的热管理主要负责对高温状态的电池组进行冷却，或者对低温的电池组进行加热。传统的电池热管理系统主要依靠空气或液体介质进行冷却、加温。但是，采用空气介质的热管理系统传热性能较差，以无法适应目前密集排列式的电池组的散热加热需求，而液体介质的热管理系统则过于复杂，即会增加额外的质量，还存在液体泄漏的风险。因此，液体介质的电池热管理系统同样不适用于当前电动汽车的电池热管理。目前电动汽车的电池热管理系统主要采用复合式的热管理方式，即由多种导热材料共同作为介质，如多空介质、相变材料、纳米材料、金属翅片等多种导热材料配合空气介质或液体介质。此外，由热管构成的高效传热元件配合空气、液体、相变材料而组成的复合式热管理系统也是当电池热管理领域中的研究重点。
      2 乘员舱的热管理
      电动汽车空调系统主要负责汽车乘员舱的热管理，从而为司乘人员提供舒适的驾驶乘坐环境，进而保障驾驶员的安全驾驶。当前电动汽车主要采用的空调系统为压缩式单冷空调和电加热器的组合，这种空调系统技术成熟，与燃油车差别不大。但是电加热器会使用动力电池中的电能，从而造成动力电池的额外能源输出，降低电动汽车的续航里程。因此，目前电动汽车空调系统的研究热点便是热泵型空调系统对传统空调系统加热设备的取代问题。同时，热泵型空调系统也需要克服冬季热泵效率降低和结霜等实际问题。为此，人们开始集中研究辅助加热技术和余热回收技术，以提高热泵空调系统在寒冷环境下的工作效率。此外，含氟氯烃类制冷剂已经逐渐退出电动汽车空调系统制冷剂的应用范围，以进一步提升新型电动汽车的环保效果。
      3 电机驱动系统的热管理
      电机在工作过程中会产生大量的热量。因此，电机热管理主要负责对驱动电机进行冷却降温。电机热管理系统采用的冷却介质主要是风冷或液冷。其中风冷便是通过流动的空气带走电机产生的热量，但是风冷效果相对较差，并且造成电机的通风损耗，对驱动电机的工作效率有一定的影响。而液冷式的冷却效果则较好，可以快速带走电机释放的热量，从而为电机创造长时间温度适宜的工作环境。为了进一步提升液冷式电机热管理系统的效率，人们正在重点研究冷却液流道的优化设计和冷却液的选择。