目前研究的电动汽车移动式充电方式都有哪些？有哪些优缺点？
电池热管理系统，简而言之，电池热管理是保证电池温度稳定的关键系统，它是电池包的组成部分。那我们有必要先谈谈电池包的结构，以便于理解电池热管理系统。 众所周知，新能源汽车的电池包安位置在电动汽车底部，那我们用宝马 i3 整车和电池包模型作为文章开始的预热和欣赏。 新能源汽车电池包系统：电池模组 / 电连接系统 / 机械结构系统 / 电池热管理系统 / 电池电压管理 / 电池管理系统(BMS)， 电池管理系统: 电池传感器 / 控制器 / 制动器等，其保证电池组在安全工作情况下，将提供车辆控制的必备信息，然而异常发生的时候可以立刻响应处理，采样环境温度、检测电池状态，再根据车辆需求来决定电池的充放电功率。其主要的功能：电池参数监测 / 电池状态估计 / 在线故障诊断 / 充电控制 / 自动均衡 / 电池热管理等。 电池的模组由多个单体的电池并联起来或者串联构成，主要负责释放和储存能量，将能力转化为汽车行驶的动力，电池模组一般由铝合金外壳包裹，安装在电池包箱体的内侧。 机械结构系统：电池包外壳 / 各种金属支架 / 固定螺栓，其对电池模组的作用：支撑 / 抗机械冲击载荷 / 机械振动载荷 / 防水防尘的环境保护。 电连接系统：高压跨接片 / 高压线束 / 低压线束 / 继电器，将动力电池系统的电信号源源不断输送到各个所需的部件中，低压线束起到传输信号/ 检测信号/ 控制信号的作用。 电池热管理系统: 一种通过合理的降温方式把电池工作生成的热量带走的系统，使得电池在一个合理的温度范围内工作和运行，以提高电池模组的寿命和可靠性。 a).“T”型电池包：它的一部分是位于车体的中心位置，距离车体外壳较远，能够有效地避免车体两侧外力对电池包的挤压破坏，但是大部分电池模组集中在车体后侧，一旦电池包受到后方碰撞，电池包的安全性极易受到威胁，代表车型有雪佛兰 Volt。 b)平板型电池包：它安装在整个车体的下方，增大了车厢内部空间，但平板型电池包贴近地面的面积更大，更易受到特殊路面情况的影响，主要车型有雪佛兰 Bolt、尼桑 Leaf 和特斯拉 Model S。 常规的电动汽车的电池包加热方法是通过电池加热来完成，由于消耗的电量较大，电动汽车在刚行驶阶段就损失较多续航能力，而威马的电池热管理2.0系统通过柴油加热，并辅助PTC电加热系统，让威马汽车的电池包，即使在寒冷天气下也可迅速达到使用环境所需的温度，从而保证电芯使用效率。 详细加热方法：威马的电池热管理2.0系统，当电池包低于0℃以下，采用柴油加热来提升温度，其原理相当于燃气热水器，当电池包的温度上升到0℃时，立马切换为电加热和柴油加热双重的作用。在0℃以下的升温通过柴油的加热完成，这种加热法最大程度减少了电池在低温下，其为电池组加热所损耗的电量。而且当双模加热系统将电池包温度保持在最佳放电量时，柴油加热系统将威马设计的管道回路的将热量引入乘员舱，此系统的优势即空调暖风不需要用电池加热，由完全由柴油加热即可完成。 电池包和电池热管理系统的概念学习完，必须来再来探讨一下其冷却方式 电池组的空气冷方式，通过流动的空气带走/带来热量，对电池模组进行降温/升温，使得电池模组在安全的温度范围内运行和工作。目前空气冷却的方案多是通过设计风扇 / 电池排布 / 空气流经路径 / 交替通风等方式来实现电池模组的热管理。 串行风冷的方案相对简单，其根据散热的需求设置送风装置的分布位置，这样对模组尺寸的包容性更加好，缺陷就是易造成温度分布的不均匀。行业内专家设计了一种具有散热孔的电池模组强制空冷散热方案，且与三种典型阵列的电池组的散热情况对比，对不同进口的空气温度和进口风速对电池模组的冷却效果进行分析，最终发现并排的模组降温效果最佳，其温度均匀性最出色，第二名是交叉错排 / 对齐错排。这种分层空气冷却方案将空气的域划分为上和下两个部分，同时设置异侧的空气进出口。行业内人员还特意通过仿真验证，与未分层的方案进行对比，新方案中的电池温度的均匀性大幅度提高，而且还降低电池组的最高温度和最大温差，最大平均温差只减小了 1.1℃。这种通过在电池进口处，增加了整流栅格的方法进行反向分层气流的改善，降低电池进口处温度的波动，平均温度竟然降低了 2.7℃，行业内人员还想通过改变电池间距 / 空气域层数 / 扰流片的增加 / 空气流速的改变方案进行结构优化。 虽然并行空冷的方案，其电池冷却的效果更出色，保证了电池温度的均匀性，但是由于并行风冷送风口设计在电池轴向的方向，会对送风口的布置 / 模组尺寸的要求提高。行业内专家又设计了纵向气流的强制空冷方案，行业内人员也通过实验和仿真这种散热方式下的三个排列的模组散热情况，最终显示这种空冷方案竟可显著降低电池组的最高温度。最终提出了基于并排风冷分布式的风冷方案，在模组中，每个电池之间设计空气管道，其通过改变管道上孔的直径 / 数量获得最优管道的参数，将模组最高温度成功降低，并改善温度均匀性。 空冷的方案的优势：空冷的方案虽然增加了风扇质量，但是不会增加电池模组的重量，其所占空间比其他方案的冷却方式要小，空冷方案灵活性非常高，由于经济性和电池包轻量化，空冷具有不可替代的优势。 空冷的方案的弊端：其相对于液冷/ 相变材料的冷却，在相同的能量消耗的前提下，空气冷却效果较差。 液体冷却一般具有较高的传热系数，它可带走电池模组非常多的热量，这样液体介质可以同时循环利用，将成本一起降低了。而且其高效率和低能耗，目前液冷成为电动汽车热管理系统的最佳的方案。 行业内的专家也提出了一种新型的三曲面导热管通液体的方式来冷却电池，其弧形面增大单个电池的冷却面积，且提高了冷却效率。且针对并联的电池模组的液体冷却系统，通过设计系统的进口和出口方向，使并联通道间流量进行均匀化，电池模组最低温差竟然可降到 3.604K。对圆柱形锂离子电池，还有一种基于半螺旋管的液体冷却方法，行业内人员通过仿真的分析，发现螺距/螺旋管数量的改善对电池冷却性能的影响不明显，但是上端 3个进口/ 2 个出口时，电池温差最小达到 4.6K，验证改变流动方向竟可改善电池轴向温度的不均匀性，除此以外，大直径的螺旋管也增强液体与电池壁面的换热效率，加速降低电池的温差。 行业内还有专家利用空调制冷剂冷却电池组，其研究了改变制冷剂流动方向对模组冷却效果的影响，这种系统可以自动控制整体模组温度，当外界的极端环境温度在 40℃下，它可以将电池模组的温度控制在 35℃以下，且模组温差可保证在 1.5℃范围内，当制冷剂回路的进出口处于同侧时，冷却剂可对电池冷却两次，模组温差小于进出口在两侧时的温差。 行业内另一批专家设计了一种适用于大功率方形锂离子电池热管理的液体微通道冷却系统，将水/乙二醇/机油等冷却剂对模组的冷却效果进行对比：在单一冷却剂中，水因良好的导热性/热容，具有最强的冷却能力，添加 纳米颗粒后，竟极大降低了模组最大温升，但对温度均匀性的提升作用有限。 液冷的优势：液体冷却电池模组的效果更好，同时比相变冷却的占用空间要小，液体循环使用，其整体经济性更高。 液冷的弊端：液冷具有安全性问题，车辆行驶过程中液体管道如受损，液体泄漏会影响电池包寿命，如果液体具有可燃性，甚至会造成电池包起火。 PCM 相变材料是新型 BTMS 的最理想选择。由于利用其高潜热，PCM 可以吸收大量的热量产生的电池，而不改自身材料温度。基于 PCM 的 BTMS 可以控制电池组在理想的温度范围内工作，还可以保持所有电池内部的温度均匀性。石蜡因其潜热大 / 无毒 / 价格低廉 / 导热系数低/ 形状稳定性差等优势，作为 PCM 应用最广泛的材料。为了将相变材料的导热系数提高，行业内尝试已经将石墨 / 泡沫金属 / 碳纤维 等导热增强材料和石蜡基体混合，一起合成各种复合相变材料。利用化学气相沉积技术开发了石墨烯涂层泡沫镍，其导热系数提高了 23 倍，而且潜热和比热均降低了 30%，在 0.5C 放电速率下，电池表面温度较泡沫镍降低 17%。而且加入 EG 后，电池的热管理性能还可以明显提高，改善了 CPCM 的导热性。 利用相变材料冷却的优势：冷却方案中散热性能最佳。 利用相变材料冷却的劣势：材料原理复杂，经济性不高，运用性不强。 小伙伴们一起研究完冷却的方式，那热管理系统的意义？ 电池热管理系统是保证动力电池搭载在汽车上的使用性能 / 安全性和寿命的关键技术。热管理系统的主要功能包括： a).在汽车电池出现过高温度现象时的有效散热，预防产生热失控相关的燃烧事故。 b)在电池出现温蒂较低现象时进行预热，将电池温度提升，确保低温下的放电/充电的性能及其电池安全性。 c)电池热管理可以通过抑制局部热区的形成，来减小电池组内的温度差异，同时预防高温处的电池过快衰减，将电池组的整体寿命抑降低。 关于新能源有关电池热管理系统的预防措施 / 难点： 关于发动机可变气门控制技术： 关于新能源汽车的无线充电技术：  我是 @小杰仔，一名汽车研发工程师，一名手机科技爱好者，如有帮助，请点赞/关注支持。