中國儲能網(wǎng)訊：在上一篇文章《PACK熱管理系統(tǒng)研究（1）》中，我們對熱管理系統(tǒng)中冷對卻介質(zhì)的串并聯(lián)流通方式進(jìn)行了介紹，這里繼續(xù)對常見的冷卻方式風(fēng)冷，液冷和直冷進(jìn)行介紹。
風(fēng)冷
風(fēng)冷是以低溫空氣為介質(zhì)，利用熱的對流，降低電池溫度的一種散熱方式，分為自然冷卻和強(qiáng)制冷卻（利用風(fēng)機(jī)等）。該技術(shù)利用自然風(fēng)或風(fēng)機(jī)，配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)，在早期的電動乘用車應(yīng)用廣泛，如Nissan Leaf、KIA Soul EV等，在目前的電動巴士、電動物流車中也被廣泛采納。
風(fēng)冷的基本原理圖如下：
風(fēng)冷原理示意圖
KIASoul EV風(fēng)冷路徑
液冷
液體冷卻技術(shù)通過液體對流換熱，將電池產(chǎn)生的熱量帶走，降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快，對降低最高溫度、提升電池組溫度場一致性的效果顯著，同時(shí)，熱管理系統(tǒng)的體積也相對較小。液冷系統(tǒng)形式較為靈活: 可將電池單體或模塊沉浸在液體中，也可在電池模塊間設(shè)置冷卻通道，或在電池底部采用冷卻板。電池與液體直接接觸時(shí)，液體必須保證絕緣( 如礦物油) ，避免短路。同時(shí)，對液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外，就是機(jī)械強(qiáng)度，耐振動性，以及壽命要求。
液冷是目前許多電動乘用車的優(yōu)選方案，國內(nèi)外的典型產(chǎn)品如BMWi3、TESLA、Volt、之諾、吉利帝豪。
液冷的基本原理圖如下：
液冷基本原理圖
VOLT的冷卻液為乙二醇溶液，每個(gè)軟包電芯大面冷卻，并行流道、緊湊性性、成本較低。
GMVOLT冷卻2D圖
GMVOLT 5并聯(lián)冷卻通道
與GM VOLT的并行流道相比，TESLA的液冷采用串行流道，冷板安裝于電池間隙，這個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較大，同時(shí)，蛇形冷板在較大程度上增加了液冷系統(tǒng)的壓力損失。
TESLA液冷結(jié)構(gòu)2D示意圖
TESLA液冷結(jié)構(gòu)3D示意圖
TESLA液冷結(jié)構(gòu)實(shí)體圖
GMVOLT 和TESLA的冷卻方式的對比
直冷
直冷是利用相變材料（phase change material,PCM）巨大的蓄熱能力，PCM 作為電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)時(shí)，把電池組浸在PCM 中，PCM 吸收電池放出的熱量而使溫度迅速降低，熱量以相變熱的形式儲存在PCM 中，在充電或很冷的環(huán)境下工作時(shí)釋放出來，其基本的思路如下：
直冷基本原理圖
直冷方案示意圖
目前通過直冷的冷卻方式基本在電動乘用車上，最典型的如BMW i3（i3有液冷、直冷兩種冷卻方案）。
BMW i3直冷結(jié)構(gòu)
直冷冷卻的優(yōu)點(diǎn)在于；
(a). 冷卻效率比液冷高出3~4倍；
(b). 更能滿足快充需求；
(c). 結(jié)構(gòu)緊湊；
(d). 潛在地降低了成本；
(e). 避免了乙二醇溶液在電池箱體內(nèi)部流動
