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从全球专利分析来看电动汽车的电池散热技术

2017-03-09   

中国电源产业网

导语:在纯电动汽车的设计中,为了防止温度升高导致纯电动汽车电池性能下降,必须对电池进行散热管理,好散热系统不仅能有效改善整车的环境适应性,而且可以大幅延长电池的使用寿命。

在纯电动汽车的设计中,为了防止温度升高导致纯电动汽车电池性能下降,必须对电池进行散热管理,好散热系统不仅能有效改善整车的环境适应性,而且可以大幅延长电池的使用寿命。

1. 电池散热管理的全球专利申请量发展趋势

由图1可以看出,在1995年之前,纯电动汽车的电池散热管理领域的技术研发和专利申请处于起步阶段,1995—1999年逐渐增长,自2000年开始进入快速增长时期,2009年之后进入爆发式增长,随后几年专利申请量有所回落。

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图1 全球专利申请量发展趋势

2.电池散热管理主要专利权人分析

从图2可以看出,国外申请人中丰田、LG和本田在电池散热技术领域的专利申请比较靠前,国内申请人中奇瑞、比亚迪比较靠前,但是距离日韩企业还是存在一定差距。

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图2 主要专利权人分析

3.电池散热管理专利申请的技术构成

通过对电池散热领域主要申请人的专利申请的分析,将专利中的电池散热技术分解为六个技术分支(见图3)。其中:

(1)冷却流道分支主要是对冷却流道的位置以及形状进行改进;

(2)冷却部件分支主要是对散热片、冷却板、传热板等部件结构的改进;

(3)冷却介质分支主要是对从对冷却液的处理上进行改进例如搅拌;

(4)冷却系统分支主要是对整个冷却系统的设计上的改进例如双系统;

(5)控制方法分支主要是通过对冷却系统的控制管理以获得需要的温度控制或其它有利性能;

(6)与车辆之间的配置分支主要是考虑动力电池与电动车辆之间的结合上的改进,以通过二者之间的相互位置或系统上的耦合关系,从而实现冷却系统的优化设计。

从图3可以看出,在全球范围内,对电池散热管理的研究主要集中在冷却部件的改进和冷却流道的改进上。

4.电池散热领域主要申请人的技术特点和典型专利

(1)日韩企业的技术特点和典型专利

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(2)欧美企业的技术特点和典型专利

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(3)中国企业的技术特点和典型专利

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电池散热研究主要集中在冷却部件的改进、冷却系统的设计、冷却流道的设计上,其次是冷却控制方法和冷却装置与车辆之间的配置,有少部分专利涉及到对冷却介质的处理。

国外企业研究涉及面广,除了考虑冷却效率和减小温差等基本需求之外,同时还已经考虑到车辆使用中乘客的舒适度需求如降低噪音,除了对冷却部件和流道的改进外,还考虑到对冷却液的处理。

国内企业的研究主要集中在冷却流道、冷却回路、冷却系统的设计上,解决的问题主要集中在提高冷却效率,简化结构,在对冷却的控制方法方面的研究较少。国内企业应当加强对冷却控制方法的研究,更好地从控制上来实现高效散热以及其他需求。

另外,对冷却液处理以提高冷却效果领域方面,国内还存在技术空白,国内企业应当加快研究,填补技术空白。

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