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    第二弹:丰田纯电动车电池热管理系统的发展

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    安迪言2020-04-30

    之前介绍过关于CH-R EV电池热管理系统的原理,今天主要讲讲丰田纯电动汽车动力电池热管理系统的发展:液冷和风冷。

    其实丰田进入电动车领域的时间还是比较早的,从2010年与特斯拉合作到2016年分道扬镳,期间丰田只发布过一款产品:RAV4 EV。时间回溯到2012年,那一年特斯拉发布了让其名声大噪的Model S。而丰田那一年也发布了RAV4 EV纯电车型,并在美国上市销售,直到2014年停产。分手后的丰田在纯电动车领域一直缄默不言,而是集中精力开发油电混合汽车并获得了巨大成功,至于后来发布的mirai氢能源汽车,也算是丰田在纯电动技术折戟后对于未来汽车能源发展方向的思考吧。

    时至今日,汽车的电动化已然成为全球性趋势,特别是中国市场的电动化政策倾向和发展势头,让丰田也不得不重新审视市场。眼下,在中国市场,丰田已经推出了插电式混合动力新能源车型以及纯电动车。抛开混合动力汽车的电池热管理系统不谈,丰田从第一代纯电动车到目前的最新纯电动车,在电池热管理方面有何不同?

    RAV4 EV

    由于这款车型当时只在美国销售,同时生命周期比较短,所以国内相关的信息并不多。就已有信息来说,了解到当时的热管理系统采用的是液冷技术。

    所谓液冷就是把LLC冷却液作为冷却介质,通过对其温度的控制实现电池的温控平衡。对于液冷系统的工作原理来说,当电池ECU在接收到电池温度传感器检测到的温度信号后,控制冷却液方向控制电磁阀的开关,实现对冷却液温度的有效管理。当电池温度在正常区间内时,冷却液通往散热器的电磁阀打开,通往加热器的电磁阀关闭,在1号水泵的作用下,冷却液在散热器、电池之间循环;当电池温度高时,通往散热器和加热器的电磁阀全部关闭,此时冷却液在1号水泵的作用下流过空调蒸发箱与冷媒进行热交换进行降温,快速给电池进行降温。当电池温度低时,冷却管路的电磁阀全部关闭,此时冷却液在2号水泵的作用下流过加热器进行加热,之后对电池进行升温。

    CH-R EV

    这款车的电池热管理系统和奕泽EV相同,之前的文章已经进行了介绍,所以不再赘述。技术核心是通过与空调系统联动的电池风冷系统以及电加热系统实现电池的降温与升温管理。简单的说,就是在动力电池鼓风机处安装一个独立用于电池冷却系统的蒸发箱,在冷媒蒸发过程中吸收电池内循环空气的热量,之后在鼓风机的作用下将冷却的空气输送到电池单元内进行电池降温。而加热系统就是采用12V铅蓄电池供电,通过电热丝发热原理对电池单元进行升温。

    作为非专业人士,无法判断这两种电池热管理系统孰优孰劣。就我个人粗鄙的理解来看,不管是采用风冷技术还是电加热技术,效率应该是比较高的,得益于这些年半导体技术的发展以及丰田在混动领域积累的经验,在温控的稳定性方面相比液冷技术来说应该更加稳定。丰田放弃液冷技术,也许是因为曾经双方合作期间的技术专利归特斯拉所有,也许是丰田认为采用液冷技术在目前来说能耗较高,稳定性较差吧。

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