一、動力電池熱管理系統的功能
由于過高或過低的溫度都將直接影響動力電池的使用壽命和性能,并有可能導致電池系統的安全問題,并且電池箱內溫度場的長久不均勻分布將造成各電池模塊、單體間性能的不均衡,因此,電池熱管理系統對于電動車輛動力電池系統而言是必需的。可靠、高效的熱管理系統對于電動車輛的可靠安全應用意義重大。
電池組熱管理系統有如下5項主要功能:
①電池溫度的準確測量和監控。
②電池組溫度過高時的有效散熱和通風。
③低溫條件下的快速加熱。
④有害氣體產生時的有效通風。
⑤保證電池組溫度場的均勻分布。
二、電池內傳熱的基本方式
電池內熱傳遞方式主要有熱傳導、對流換熱和輻射換熱3種方式。
電池和環境交換的熱量也是通過輻射、傳導和對流3種方式進行的。熱輻射主要發生在電池表面,與電池表面材料的性質相關。
熱傳導是指物質與物體直接接觸而產生的熱傳遞。電池內部的電極、電解液、集流體等都是熱傳導介質,而將電池作為整體,電池和環境界面層的溫度和環境熱傳導性質決定了環境中的熱傳導。
熱對流是指電池表面的熱量通過環境介質(一般為流體)的流動交換熱量,它也和溫差成正比。
對于單體電池內部而言,熱輻射和熱對流的影響很小,熱量的傳遞主要是由熱傳導決定的。電池自身吸熱的大小與其材料的比熱容有關,比熱容越大,散熱越多,電池的溫升越小。如果散熱量大于或等于產生的熱量,則電池溫度不會升高。如果散熱量小于所產生的熱量,熱量將會在電池體內產生熱積累,電池溫度升高。
三、電池組熱管理系統
設計實現按照傳熱介質,可將電池組熱管理系統分為空冷、液冷和相變材料冷卻3種。考慮到材料的研發以及制造成本等問題,目前最有效且最常用的散熱系統是采用空氣作為散熱介質。按照散熱風道結構,空冷系統又可分為串行通風方式和并行通風方式兩種,如圖4-16和圖4-17所示。
圖4-16 串行通風方式
圖4-17 并行通風方式
串行情況下一般是使空氣從電池包一側流往另外一側,從而達到帶走熱量的效果。這時,氣流會將先流過的地方的熱量帶到后流過的地方,從而導致兩處溫度不一致且溫差較大。而并行情況下模塊間空氣都是直立上升氣流。這樣能夠更均勻地分配氣流,從而保證電池包中各處的散熱一致性。
熱管理系統按照是否有內部加熱或制冷裝置可分為被動式和主動式兩種。被動系統成本較低,采取的設施相對簡單;主動系統相對復雜,并且需要更大的附加功率,但效果較為理想。圖4-18~圖4-20為空氣加熱與散熱主、被動結構示意圖。
圖4-18 被動加熱與散熱-外部空氣流通
圖4-19 被動加熱與散熱-內部空氣流通
圖4-20 主動加熱與散熱-外部和內部空氣流通
圖4-18和圖4-19中,盡管空氣是經過汽車空調或供暖系統冷卻和加熱的,但它仍然被認為是一種被動系統。
運用這種被動系統,由于引入環境空氣的溫度的不一致性,環境空氣必須在一定溫度范圍(10~35℃)中才能正常進行熱管理,在環境極冷或極熱條件下運行電池包可能會產生更大的不均勻。加熱系統中,除了采用將熱空氣引入電池包中的方式外,還可以采用其他方式,如圖4-21~圖4-24所示(方形電池)。
圖4-21 電池列前后纏繞硅膠加熱線
圖4-22 電池列間添加電熱膜
圖4-23 電池本體上包覆電熱膜
圖4-24 電池上、下添加加熱板
動力電池的熱管理系統對電動汽車來說是相當重要的一部分,影響到電耗,續航,電池壽命等等。
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史海拾趣
HP(Keysight)公司發展故事
故事一:初創時期的艱辛與突破
HP(惠普)的起源可以追溯到1939年,由威廉·惠普(William Hewlett)和戴維·歐文(David Packard)在美國加州的一個小車庫內創立。最初,他們專注于生產音頻振蕩器,這是一種用于測試音頻設備的設備。盡管條件簡陋,但憑借過人的技術和敏銳的市場洞察力,他們的產品很快獲得了市場的認可。這一成功為公司奠定了堅實的基礎,也為后續進入電子儀器和計算機領域鋪平了道路。
故事二:半導體技術的先驅
1940年,HP公司開發出了第一臺采用半導體技術的電子計算機,這在當時是一項革命性的成就。這臺計算機不僅能夠執行復雜的計算任務,還標志著HP在半導體技術領域的領先地位。這一突破不僅為公司贏得了業界的尊重,也為后續的微型計算機和個人計算機的發展奠定了基礎。
故事三:微型計算機市場的開拓者
1960年,HP公司再次引領行業潮流,開發出了世界上第一臺商用微型計算機。這臺計算機采用了更小的集成電路,比之前的計算機更加小巧、便宜且易于使用。這一創新不僅降低了計算機的門檻,使得更多人能夠接觸到計算機,也推動了計算機技術的普及和應用。HP在微型計算機市場的成功,進一步鞏固了其在電子行業的領導地位。
故事四:個人電腦市場的崛起
進入70年代,HP公司開始涉足個人電腦市場。1970年,HP發布了第一臺商業個人計算機(PC),這一舉措標志著公司正式進入了一個全新的業務領域。隨著個人電腦市場的迅速發展,HP不斷推出新產品,滿足消費者的多樣化需求。從早期的臺式機到后來的筆記本電腦,HP始終保持著技術領先優勢,為用戶帶來更加便捷、高效的計算體驗。
故事五:并購與多元化發展的戰略
在發展過程中,HP公司也通過并購等方式不斷拓展業務領域。2002年,HP以250億美元收購了康柏(Compaq),這是當時科技行業最大的一筆收購。這次并購不僅增強了HP在個人電腦市場的競爭力,也推動了公司在服務器、存儲設備等多個領域的發展。此外,HP還涉足軟件及服務等多個領域,成為一個多元化的科技巨頭。通過不斷并購和業務拓展,HP在全球科技行業的地位日益穩固。
請注意,雖然問題中提到了Keysight,但Keysight實際上是惠普在2014年從惠普科技公司(HP Inc.)分拆出來的一家獨立公司,專注于電子測量和測試解決方案。因此,上述故事主要圍繞HP(惠普)公司的發展歷史進行描述,并未直接涉及Keysight公司。
Aeroflex Metelics / Hi-Rel Components是一家專注于高可靠性電子組件的制造商,為航空航天、國防、醫療和工業等領域提供高性能的組件和解決方案。以下是該公司發展的五個相關故事:
公司成立和早期發展: Aeroflex Metelics / Hi-Rel Components的歷史可以追溯到1960年代初,當時該公司作為Metelics的一部分,成立于美國馬薩諸塞州的勞倫斯市。最初,公司主要生產用于微波和射頻應用的二極管和其他電子元件,為國防和航空航天等行業提供關鍵的部件。
技術創新和產品多樣化: Aeroflex Metelics / Hi-Rel Components致力于技術創新和產品多樣化,不斷推出符合行業標準和客戶需求的新產品。公司的產品范圍逐漸擴展,包括功率放大器、混頻器、開關和整流器等,涵蓋了廣泛的應用領域。
質量管理和認證: 為確保產品質量和可靠性,Aeroflex Metelics / Hi-Rel Components嚴格執行質量管理體系,并獲得了多項國際認證,如ISO 9001和AS9100。公司在生產過程中采用先進的工藝和測試技術,確保產品符合客戶的高要求和嚴格標準。
全球供應鏈和市場拓展: 隨著業務規模的擴大和市場需求的增長,Aeroflex Metelics / Hi-Rel Components不斷優化全球供應鏈,并在美國和其他地區建立了多個生產基地和銷售辦事處。公司通過廣泛的銷售網絡和服務體系,加強了對客戶的支持和服務,并開拓了新的市場領域。
成為行業領先供應商: 多年來,Aeroflex Metelics / Hi-Rel Components憑借其卓越的技術、豐富的經驗和優質的產品,成為航空航天、國防和醫療等行業的重要供應商之一。公司在高可靠性電子組件領域的領先地位得到了進一步鞏固,為客戶提供了高品質、可靠的解決方案,贏得了良好的聲譽和市場地位。
Amulet Technologies 是一家位于美國佛羅里達州坦帕的公司,專注于嵌入式系統和觸摸屏技術。以下是該公司發展的五個相關故事:
公司成立與初期發展:Amulet Technologies成立于1998年,由一群有經驗的電子工程師創立。公司初期的主要目標是開發具有低功耗、高性能和易于集成的嵌入式系統解決方案。他們迅速建立了一支專業團隊,并開始研發新技術以滿足市場需求。
觸摸屏技術的突破:隨著智能手機和平板電腦等設備的普及,觸摸屏技術成為了電子行業的熱門話題。Amulet Technologies在2006年推出了其首個觸摸屏控制器產品,為用戶提供了更加直觀、靈活的操作體驗。這一技術突破使得公司在市場上獲得了更多的關注和認可。
拓展產品線:除了觸摸屏技術,Amulet Technologies還不斷拓展其產品線,涵蓋了嵌入式圖形處理器、開發工具和軟件庫等領域。公司致力于提供全面的解決方案,幫助客戶快速開發和部署嵌入式系統。
合作伙伴關系:為了加強自身實力并擴大市場份額,Amulet Technologies積極與其他公司建立合作伙伴關系。公司與硬件制造商、軟件開發商和系統集成商等各個領域的企業合作,共同推動產品創新和市場拓展。
持續創新與未來展望:Amulet Technologies一直致力于不斷創新,滿足客戶不斷變化的需求。公司不斷投入研發,開發新技術,并與客戶緊密合作,持續改進和優化產品。未來,公司將繼續致力于嵌入式系統和觸摸屏技術的研究與開發,為客戶提供更加優質的產品和服務。
隨著產品技術的不斷提升,Alan Industries Inc.開始積極拓展市場。公司制定了詳細的市場營銷策略,通過線上線下的多渠道推廣,成功將產品打入國內外市場。同時,公司還注重品牌建設,通過優質的產品和服務贏得了消費者的信任和口碑。隨著品牌知名度的提升,公司的市場份額不斷擴大,成為電子行業中的佼佼者。
面對電子行業的快速變革和市場需求的不斷變化,港源公司始終保持敏銳的市場洞察力和持續的創新精神。公司不斷加大研發投入,推動產業升級和產品結構優化。通過技術創新和高效智造系統構建,港源公司實現了產品自動化制造的高覆蓋率,并在精密小型化的塑膠五金零部件領域取得了突破性技術優勢。這些努力不僅使港源公司在市場競爭中保持領先地位,還為公司未來的發展奠定了堅實的基礎。
ELECTRONICON一直注重技術創新和品質保證。公司不斷投入研發資金,引進先進技術和設備,以確保產品的質量和性能始終處于行業領先地位。同時,ELECTRONICON還建立了完善的質量管理體系,從原材料采購到產品出廠的每一個環節都進行嚴格的質量控制。
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