电动汽车大功率充电过程动力电池充电策略与热管理技术综述(12)

2.5不同冷却方式评价
为了评价电池热管理系统在大功率充电条件下的冷却效果，从所研究的电池类型、充电倍率、冷却效果等方面，对各种外部冷却方法进行了比较，见表4。

在空气、液体、PCM和热管四种冷却方式中，空气冷却和液体冷却被认为是应用较为广泛的冷却方式，而PCM和热管冷却仍需进一步去研究。
空气冷却适用范围广，成本低，易于获取冷却材料。近年来，空冷技术主要围绕着几何布局和运行参数优化去发展。但在大功率充电条件下，温度上升剧烈，可能无法将模组温度控制在安全范围内，并且会导致入口和出口位置产生较大的温差。
大功率充电状态下液体冷却的研究集中在冷却板的几何结构、冷却液流速和冷却介质等方面。受限于目前电池的封装技术，这两者需要风机、泵、箱体、冷却管道等其他附件，导致空气冷却和液冷的成本较大，风机/泵、冷却管道会加大冷却系统的重量和空间利用率。同时，它们会消耗电动汽车电池能量，降低电池的功率和能量密度。
PCM冷却可以将大功率充电状态下的模组温度控制在安全范围内，并且模组均匀性较好。但是在大功率充电条件下仍面临着一些挑战，相变冷却的导热性较差，并且面临着相变物质融化完全失效的风险。为了解决这一问题，PCM系统中集成了强制空气和液体冷却以及热管技术来回收潜热，但这种冷却方式会牺牲简单性和紧凑性。同样的，PCM系统集成强制空气和液体冷却会大大增加重量和成本。因此，为了加快PCM冷却方法商业化的发展，使之实际应用于大功率充电场合，需要进一步研究并且找出合适的PCM材料。
热管在工业和电子热管理等领域已经得到了广泛的应用，但在电池热管理系统中的应用还不多见。选择合适的热管与电池组良好接触，选择有效的冷却方式和冷却结构使热管电池热管理系统具有良好的热性能和冷却效果，是下一步研究的关键。