在电动汽车中，冷却系统主要分为两部分:一是冷却动力系统的驱动电机，整车控制器和DC/DC，二是冷却供电系统的动力电池和车载充电器本文讨论了动力电池的冷却系统

目前电动汽车的动力电池都是锂离子电池，其性能对温度变化敏感，车上装载空间有限，车辆所需电池数量多，电池都是紧密排列连接车辆在高速，低速，加减速等不同行驶条件下行驶时，蓄电池会以不同的速率放电，以不同的发热速率产生大量的热量此外，时间积累和空间影响会产生不均匀的热量积累，导致电池组运行环境温度复杂多变

动力电池的散热性能直接影响电池的效率，同时也影响电池的使用寿命和安全性由于电池本身在充放电过程中会产生一定的热量，温度会升高，温度升高会影响电池的很多特性参数，如内阻，电压，SOC，可用容量，充放电效率，电池寿命等

为了充分发挥电池组的最佳性能和寿命，需要优化电池组的结构，管理其热量，增加散热设施，控制电池运行的温度环境。

主冷却方案

不同的热管理系统，不同的部件类型，不同的结构，不同的重量，不同的系统成本，不同的控制方式，使得系统的性能不同在设计和选择电池组热管理系统的类型时，需要考虑电池的冷却性能要求考虑到整车性能和空间大小，系统的稳定性和成本也是需要考虑的因素

图表1不同电池冷却方案的优缺点对比

不同冷却系统的工作示意图

1.空气冷却

国内外电动汽车电池组的冷却方式主要有以下几种:风冷，液冷，热管冷却目前还是以空冷为主风冷容易实现，但是冷却效果不好

图2典型空气冷却系统示意图

2.液体冷却

液冷具有良好的冷却效果，可以使电池组的温度分布均匀但是液冷对电池组的密封性要求很高如果使用水作为导电液体，则需要用水套将液体与电池单体隔开，这不仅增加了系统的复杂性，而且降低了冷却效果

一般冷却系统安装在电池模块附近，原理和空调差不多冷却系统通过管道连接到单个电池模块，冷却液在管道中循环以带走单个电池模块的热量冷却系统冷却乙二醇，多余的热量通过风扇排到外面，而乙二醇再次循环进入电池模块，继续吸收电池散发的热量

图3典型液体冷却系统示意图

3.热管技术

热管技术可以满足电池组高温散热和低温预热的双重工况，响应速度快，温度均匀性好作为一种新型的电池组冷却方式，已经有了一定的发展，是工业研究的重点方向但由于布局和体积的限制，目前还没有在实车中使用

图4热管技术示意图

从现有的电动车动力电池冷却方式来看，风冷一直占据主要地位，尤其是日系电动车，基本都采用风冷系统伴随着应用环境对电池的要求越来越高，液冷已经成为汽车企业的优先方案，如特斯拉，宝马等品牌中国主流电动乘用车企业也开始转向液冷系统从中长期趋势来看，液冷将占据主流

电池组冷却系统的主要部件

不同的冷却系统有相应的冷却部件:风冷系统的主要部件是风扇，液冷系统的主要部件是冷却板。

冷却系统部件:冷却管道，风扇和电阻丝。

风扇的选择直接影响电池组风冷系统的冷却效果风扇的选择要求如下:根据电池的产热率确定风量，满足各模块的温升要求，根据系统所需的空气流量和系统的压降曲线，选择符合要求的风机

液冷系统部件:水冷管路，冷却泵，冷却阀和冷却板。

冷却板是电池组液冷系统中最关键的部件之一，冷却板的选择非常重要冷却板的选择必须满足以下要求:冷却板的压降必须满足客户的要求，冷却水流量的一致性要求，爆破压力要求，冷却板的机械要求，冷却板必须通过振动和冲击负荷试验，冷却板必须满足公差要求和空间尺寸要求

电池冷却系统部件的生产厂家很多，主要部件大多由传统电气企业提供目前，电池管理系统企业和电池组组装企业也涉及定制产品的生产

典型的车辆冷却方案

1.宝马i3

从动力电池系统来看，i3自2013年11月上市以来，已经升级了一次，即2016年，动力容量从22kWh提升到33kWh，动力容量提升了50%这一次，电池组的体积和结构保持不变宝马i3的热管理采用直冷方案，制冷剂为R134a

图表5宝马i3冷却系统

2.特斯拉

每辆特斯拉在每个单个电池周围都有一个特殊的液体循环温度管理系统冷却剂是绿色的，由50%的水和50%的乙二醇组成冷却液在管道中不断流动，最终会在车辆头部的热交换器中散发出来，从而保持电池温度平衡，防止因电池局部温度过高而导致电池性能下降

特斯拉的电池热管理系统可以将电池组之间的温度控制在2℃，控制电池板的温度可以有效延长电池的使用寿命。

模块间的水冷系统采用并联结构，而不是串联，其目标是保证流入各个模块的冷却液具有相近的温度。

图表6特斯拉Model S冷却线

3.日产聆风

日产汽车公司的LEAF纯电动汽车采用了罕见的被动式电池热管理系统电池组由192个33.1 Ah的锂离子电池堆叠而成四个单体电池并联和串联组成一个模块，48个模块串联组成一个电池组

电池组是密封的，外部不通风，内部没有液冷或风冷热管理系统，但在寒冷地区有加热选项LEAF采用的锂离子电池，经过电极设计，降低了内阻和产热率同时，薄层结构使得电池内部热量不容易积聚，因此不需要采用复杂的主动热管理系统

4.通用伏特

通用Volt插电式混合动力汽车使用288个45 Ah堆叠式锂离子电池电池组的电连接可以相当于96个单体串联，3组单体并联

热管理系统采用液冷设计方案，冷却介质为50%水和50%乙二醇的混合物金属散热片间隔排列在电池之间，散热片上刻有通道槽冷却剂可以在通道槽中流动以带走热量在低温环境下，加热线圈可以加热冷却液，以提高电池的温度伏特电池组内的温差可以控制在2℃以内