插電式混合動力與混合動力汽車有什么不一樣？存在哪些差別？
1.混合動力汽車不需要外部進行充電，由汽車內(nèi)部的能量回收對能量進行回收。2.插電混合動力有外部充電插口，等于車輛有兩種不同的動力源，在上下班代步出行時，可以直接使用電機供電，可以實現(xiàn)零油耗。從實際的效果來看，很多城市對于新能源汽車的插電混合動力車型可以享受綠牌的待遇，當成是純電動車型來進行管理。
另外，我們也可以看到，混合動力汽車是指車輛使用兩種或者兩種以上的動力進行驅(qū)動，一般會有內(nèi)燃機驅(qū)動和另外一種新能源驅(qū)動方式。在實際的行駛過程中可以通過回收能量的方式，對能量進行儲存和再次利用，所以混合動力車型的能耗比很高，可以節(jié)省燃油，也受到了很多駕駛?cè)说臍g迎。
插電混合動力可以充電嗎
是的。插電混合動力的最大特色就是可以對它充電，在汽車上有電池可供充電。這樣我們在日常行駛的時候，可以選擇電池供電的模式進行駕駛，等電池的電量不足時可以通過外部的充電接口進行充電，從而保證下次能夠正常的駕駛。這樣的好處是插電混合動力車型可以實現(xiàn)零油耗，直接通過電池的電量來進行驅(qū)動。當然需要長途駕駛的時候也可以用燃油進行驅(qū)動，這樣就可以達到中短途新能源驅(qū)動的效果。
混合動力可以上新能源車牌嗎
單純的混合動力車型并不能使用新能源車牌，而插電式的混合動力車型則可以。所以我們會看到插電混合動力的使用范圍會更廣，它和純電動汽車相比多了汽油驅(qū)動模式，在純電動車型還沒有完全解決續(xù)航里程問題的時候，插電混合動力是一種不錯的選擇。而單純的混合動力車型則因為不能外接電源，仍然需要由汽油來驅(qū)動，所以慢慢的會被插電混動和純電動車型取代。
為什么插電混動可以享受新能源車牌
主要是因為插電混合動力車型它的機械原理決定的，它有外接的充電接口。我們可以根據(jù)插電混合動力電池的容量來判斷能夠純電動續(xù)航里程，這樣可以利用它電動續(xù)航里程完成上下班代步出行的需求。所以插電混合動力車型能夠在一段時間內(nèi)達到純電動車型的原理，這也是它能夠享受新能源車牌的主要原因。
純電動汽車的主要能量來源為動力電池系統(tǒng)，其性能直接影響整車的經(jīng)濟性、動力性和可靠性。電動汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別是用動力電池作為動力驅(qū)動，而作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機的重要紐帶，電池管理系統(tǒng)(BMS)的重要性不言而喻。完善的 BMS能夠有效提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，并且延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池組及各電池單芯的運行狀態(tài)，有效預(yù)防電池組自燃，實現(xiàn)突發(fā)事件預(yù)警，為保障安全贏得時間。
筆者在梳理電池管理系統(tǒng)開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)，為動力電池管理系統(tǒng)設(shè)計，測試生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。計劃分為5個篇章來整理電池管理系統(tǒng)的開發(fā)中關(guān)鍵技術(shù)，今天首先聊一下第四篇章動力電池熱管理設(shè)計研究探討。
圖1電池管理系統(tǒng)開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)
根據(jù)前幾章節(jié)可以發(fā)現(xiàn)電池的溫度對于電池的狀態(tài)參數(shù)估計，電池均衡策略均有重要影響。電池管理系統(tǒng)中合理設(shè)計電池溫控系統(tǒng)，對于電池的工作具有重要作用。因此我們需要從電池生熱機理，傳熱機制進行分析，然后利用單體模型構(gòu)建電池包進行仿真設(shè)計，選取合適的相變材料作為電池工作中的儲熱材料，準確設(shè)計電池包散熱結(jié)構(gòu)。
動力電池的產(chǎn)熱機理
鋰離子電池產(chǎn)生的熱量一般分為四部分：反應(yīng)熱、焦耳熱、極化熱、副反應(yīng)熱。相關(guān)研究表面當對電池溫度低于70℃時，電池熱量主要由焦耳熱和極化熱組成，當電池溫度升高超過70℃時，反應(yīng)熱大幅度增加，占電池熱量主要部分。
圖2電池熱量的主要構(gòu)成
動力電池的傳熱機理
根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，存在溫差的地方都有熱量傳遞，且都是從高溫物體傳遞到低溫物體，而熱量傳遞的三種基本方式為熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射。對鋰離子電池來說，這三種熱傳遞方式均有可能存在。
圖3電池傳熱方式
鋰電池正負極材料和隔膜的多孔結(jié)構(gòu)，電解液趨于靜止狀態(tài)，熱對流近乎忽略不計。電池外殼存在包裹材料而且不透明，內(nèi)部與外界熱輻射非常小，電池傳導(dǎo)方式主要是以熱傳導(dǎo)為主。由于電池內(nèi)部的熱傳導(dǎo)特性跟自身因素有關(guān)，因此我們無法改變電池內(nèi)部的熱傳導(dǎo);但是我們可以通過改變電池表面與外界進行熱對流的換熱介質(zhì)和換熱條件，所以我們需要從電池與外界換熱方面考慮，設(shè)計更加高效的電池熱管理系統(tǒng)。
單體電池熱模型建立及驗證
建立單體鋰離子電池熱模型，對于仿真電池充放電過程中實時發(fā)熱情況具有重要作用。行業(yè)內(nèi)一般根據(jù)電池等效比熱容，導(dǎo)熱系數(shù)，密度和生熱速率進行計算電池熱物性參數(shù)。通過仿真軟件(Anasys Fluent軟件)建立鋰離子電池熱模型，模擬生熱溫度場。實驗表面，電池溫升曲線與電池放電倍率成正比，電池熱模型能夠準確仿真電池表面溫度場變化。
圖4電池充放電表面溫升試驗
電池包散熱方式
根據(jù)傳熱介質(zhì)不同，電池散熱方式主要分為空冷，液冷及相變材料冷卻等三種方式?？諝饫鋮s，結(jié)構(gòu)簡單，沒有漏液的風(fēng)險，成本較低。但是缺點在于與電池壁面換熱系數(shù)較低，加熱速度慢。液冷優(yōu)點換熱系數(shù)高，冷卻速度快，體積小，但是重量大，有漏液風(fēng)險，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。采用相變材料作為散熱介質(zhì)的電池熱管理系統(tǒng)由于相變材料在相變時溫度保持恒定的溫度特性，可以將電池組的最大溫差控制在較小的范圍內(nèi)。并且相變潛熱相對很高，少量的材料就可以存儲大量的熱，可明顯降低重量，有利于車輛的輕量化。還有一個顯著的優(yōu)點就是不消耗電池能量。相變材料已然成為動力電池散熱的一種理想介質(zhì)。
目前針對新型輕質(zhì)形狀穩(wěn)定復(fù)合相變材料，主要成分有石蠟，膨脹石墨，高密度乙烯，碳纖維等，目前針對相變材料的發(fā)展方向存在兩個趨勢：
◎采用調(diào)整成分比例進行提升導(dǎo)熱材料效率。
◎優(yōu)化相變材料的布置及強度，例如通過3D打印蜂窩結(jié)構(gòu)增加強度，并保證在結(jié)構(gòu)優(yōu)化后不改變相變材料的導(dǎo)熱率。
總結(jié)：
1.基于相變材料的電池熱管理系統(tǒng)有很多優(yōu)點，但是相變材料的潛熱存儲有限，在極端情況下，電池產(chǎn)熱無法繼續(xù)吸收，造成熱失控。因此各大電池廠商常用和液冷散熱相結(jié)合方式進行。
2. 進一步提高 BMS安全性能和故障診斷技術(shù)，安全性能包括熱管理的安全和電池高壓安全，如何更穩(wěn)定的控制電池內(nèi)部熱均衡，防止對車輛和駕駛?cè)藛T造成傷害，尤其在車輛受到外力沖擊作用下，對電池管理安全性能，還需要大量的試驗研究，當以上問題措施失效時，電池管理系統(tǒng)能夠及時有效做出判斷和預(yù)警保證人員和車輛的安全性，都將是重點研究方向。
混合動力汽車和插電式區(qū)別如下：
1.充電方式不同。插電式混合動力汽車由于電池較大，所以需要充電，而普通的混合動力汽車是不需要單獨為電池充電的。插電式混合動力汽車的電池更大，電機功率也更大，在純電模式下續(xù)航里程更長。
2.牌照種類不同。普通的混合動力汽車只能使用藍色的牌照，插電式混合動力汽車和純電動汽車需要使用綠色的新能源牌照。
3.性能及續(xù)航里程和油耗不同。插電式混合動力汽車的性能更強，在純電模式下續(xù)航里程更長，并且油耗也更低。
4.電動機所提供的作用不同。普通的混合動力汽車電動機大部分只是起到輔助發(fā)動機的作用，普通的混合動力汽車只在低速行駛或起步時才會使用電動機提供動力。
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