在这个文章里面，设计到一个很有趣的事情，就是电池冷却系统的设计目标和后续目标实现方法对应的目标值。在Clarity PHEV电池系统里面，其电池散热设计的目标是：在高温条件下，电池上限温度和环境温度的差值保持在15K以内在整个生命周期，由于考虑电池老化后电池内部电阻的增加，将温度差的目标值设定为将ΔT保持在12K

由于整个温度的实际分布与各个部件有关，如果考虑了这个绝对值的目标，那么所有的温度可以根据整个热量平衡的情况，在整个温度的冷却系统原理图上标注出各个部件的温度情况。

在这个目标里面，细节设计之后选择了分配温升的目标：散热器入口温度要求≥5.8K散热器的冷却空气温度比环境温度增加了1.5K散热器冷却的水的温度在出口处为4K

也就是说，在冷却液温度比环境温度高4°的条件下，电池整个loop的温升为8°。

图1 整车系统的温度需求分布

从模组结构来看，整体情况也是与当前通行的模组设计相似，方形电芯依靠电池底部进行散热。如果从大的热阻划分来看，也是分为三部分电芯热阻：这个需要建立电芯的热模型，根据电芯的内阻情况来评估其发热特性和传热模型导热垫热阻：在这个选择里面主要考虑导热系数、热阻、压缩比三个主要的参数，在测试环境不变的情况下，随着压缩比的逐渐增大，热阻是在不断的降低，导热系数先是升高到一定值然后开始下降，最后又升高。导热系数：是指材料直接传导热量的能力，或称热传导率。热阻：是反映阻止热量传递的能力的综合参量，即物体对热量传导的阻碍效果。压缩比：压缩比比较好理解就是在不同的力下的压缩比例，用压缩后的厚度除以初始的厚度。这个压缩比需要考虑导热垫的厚度吸收电芯的高度差异，与整个模组的大小和可能达到的平面度也有关系

图2 方形模组的结构和电芯在不同工作条件下的温度分布水冷板热阻： 随着液冷流量的增加，水冷板的热阻减小。这个涉及到一些可变的量，如果我们根据水冷板的流量分析下来，不同的控制参数在（流量）这个输入环境下，水冷板所能达到的热阻会有直接的差异

图3 模组内的热阻

如下图所示，实际上我们做的比较多的工作，是建立起整个冷却回路的CFD的仿真，主要的观测点是确认：冷却液在冷却板内的平均流速冷却液在整个冷却回路流动较为顺畅，没有出现较大范围流动死区冷却通道进出口总阻力

在以下的这个设计里面，分成前后两组的电池模组，前3并联和后4并联，在往上层流动的A区域内存在较大的阻力；在B区域内存在一些优化点。

图4 水冷循环系统内的热分布

如下图所示，整个热工况的实际控制过程，是以台架实验的形式进行体现的。我们需要输入各个全功能的测试工况，来加入测试点的温度情况，以确认之前所设定的12°温升能够真实平衡。在考虑的时候，一般采取US06、NEDC工况、高速纯电非耗尽型工况下进行，并考虑在充电6.6KW峰值下充电的温度确认，然后在实际车辆的工况测试中予以验证。

图5 在工况下的温度数据采集

小结：这个系统目标设定的过程，还是挺费时间的。电芯的变化，特别是寿命方面的预估，会对电池温度的设定和系统的要求产生直接的变化。因此可能会出现本质的更改，如冷水机的导入。

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