著作由来：北汽福田汽车股份有限公司1弁言锂离子电池正在冬季操纵时需举行体例加热，目前，电池体例加热式样分为内部加热和外部加热。内部加热通过电芯内部策画，

锂离子电池正在冬季操纵时需举行体例加热，目前，电池体例加热式样分为内部加热和外部加热。内部加热通过电芯内部策画，操纵电阻或化学反响产热举行加热，但容易惹起电池职能衰减。外部加热通过贯穿加热组件举行产热升温，个中液体加热和加热膜加热操纵最为平凡，容易告竣且相对安定。

试验操纵自助研发100kWh电池体例，体例采用磷酸铁锂/石墨电池体例，容量为173Ah，该体例由两个电池包串联构成，单包由9个电池模组串联，每个模组采用1P10S电芯组合式样。

试验所用加热体例位于动力电池包的底部液冷板。液冷板内部介质流道策画为“U”型滚动式样，保障了液体和电池包内每个单体轮廓举行充溢热量调换；液冷板内靠拢进液管处介质流道采用阶梯式进液，能够确保液冷板内差异部位的液体温度左近。本次试验测试中采用水冷机组与电池体例贯穿，通过水冷机组内部水泵驱动液体流经电池体例液冷板，组成液体轮回回道，水冷机组出水口温度筑设为45℃。

电池包内设有9个模组，每个模组两侧贴有绝缘、耐压、耐高温职能的聚酰亚胺加热膜，加热膜厚度为0.36mm（含双面胶），加热膜规格：电压32.2V，功率365W，阻值

（2.84±8%）Ω。本次试验测试加热膜由充电机供应电源，通过BMU掌握加热继电器的闭合来掌握加热体例的通断。

动力电池体例与充电装备贯穿后举行电池体例和充电机自检，自检寻常且无体例失误，则闭合充电回道继电器，同时BMU出手检测电池形态判决电池温度，当电池温度Tmin＜0℃时，则先行启动加热回道，操纵水冷机组驱动电池体例液冷板加热回道或采用充电机供应充电能源对电池体例举行加热；当电池温度Tmin≥0℃时，电池体例开启充电效用，此时体例进入边充电边加热形式；当电池温度Tmin≥15℃时，电池体例退出加热流程，进入仅充电形式。电池体例正在低温处境下充电的准则是先加热，后边加热边充电，末了是仅充电。

将电池体例正在恒定温度的低温处境舱内睡觉24小时以上，以确保电池温度抵达设定温度，本试验测试了-20℃下电池体例低温充电职能。通过BMS上位机界面及时读取电池体例总压、单体电池电压、单体电池温度、电流等消息。当单体电池最低温度抵达设定温度时，电池体例出手按实质加热和充电战术举行充电至体例或单体抵达上限电压。

本试验电池体例由两个电池包构成，通过改造两个电池包液冷板和水冷机组的贯穿式样，区分验证了液体加热体例水道串联回道和并联回道（液体流速均为13L/min）对电池低温充电职能的影响。图1可睹两种液体加热体例回道对充电容量和能量影响较小，对温升速度和加热时候具有影响。液热串联式样电池体例集体温升速度偏低，仅为0.11℃/min，且正在仅加热阶段时候抵达176min，总充电时候为349min，因为温升速度慢，体例内单体电池温度相对平衡，温差仅为4℃。液热并联式样温升速度为0.22℃/min，约为液热串联式样的两倍，仅加热时候为92min，也降为液热串联式样加热时候的一半操纵，总充电时候为221min，但该式样温升速度高，导致单体间温差也略微升高，末了温差为6℃。

采用加热膜加热办法测试电池体例正在-20℃和0℃低温处境下的充电职能，起初将电池体例睡觉于恒温处境舱内直到电池温度抵达设定温度，通过BMS上位机读取单体电池温度，并掌握继电器举行加热通断及充电通断。

该加热式样下电池体例温升速度及加热时候有显然改进，正在-20℃~0℃仅加热阶段温升速度抵达0.51℃/min，加热时候仅用39min即抵达0℃。正在0~15℃边充电边加热阶段温升速度为0.54℃/min，比仅加热阶段温升速度高0.03℃/min，该温升速度也是由电池体例充电流程自产热供应。低温-20℃下电池总充电时候为171min，比液热串联式样时候缩短一半操纵；但因为加热膜加热温升速度较高，单体电池温度不匀称，温差为9℃。

对照低温-20℃和0℃处境下电池体例充电职能，充电容量和能量左近，且正在0~15℃边充电边加热阶段温升速度和加热时候也左近，但因为0℃下没有仅加热阶段，故电池体例总充电时候为121min，比-20℃下充电时候少50min，且单体电池温度仅为5℃。

本试验所用电池体例同时兼具液热和加热膜加热效用，故试验中咨询了-20℃同时开启液热和加热膜加热效用充电职能。正在-20℃~0℃仅加热阶段温升速度为0.61℃/min，加热时候为33min；正在0~15℃边充电边加热阶段温升速度为0.66℃/min，加热时候为23min；各阶段温升速度约等于液热和加热膜加热两种式样区分加热温升速度之和。温升速度的普及导致总充电时候低落，液热+加热膜加热式样总充电时候削减为141min。因为加热膜加热导致单体电芯温度不匀称，故液热+加热膜加热式样充电末了温差为8℃。

本文咨询了电池体例正在低温下采用液热和加热膜加热式样下的充电职能，试验解说差异加热式样下充电容量和能量贯串近，但温升速度、总充电时候及充电温差具有差别。

个中，液热式样温升速度较低，充电时候长，但电芯温差较小。对照-20℃下液热串联和并联式样，温升速度区分为0.11℃/min和0.22℃/min；总充电时候区分为349min和221min；温差区分为4℃和6℃，液热并联式样温升速度更高且总充电时候更短。

加热膜加热温升速度可抵达0.5℃/min，-20℃下充电时候为171min，但该加热式样电新温差较大，约为9℃。

采用液热+加热膜加热式样的温升速度约为液热和加热膜加热两种式样区分加热温升速度之和，温升速度的普及导致总充电时候低落，液热+加热膜加热式样总充电时候削减为141min。

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