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車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)（REESS）產(chǎn)生的熱量檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-24 18:00:41 更新時(shí)間：2025-08-23 18:00:41

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)（REESS）產(chǎn)生的熱量檢測(cè)

車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)（REESS）產(chǎn)生的熱量檢測(cè)：技術(shù)要點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)解析

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)（Rechargeable Electrical Energy Storage System, REESS）作為核心動(dòng)力源，其安全性、穩(wěn)定性和熱管理能力日益受到重視。REESS在充放電過程中不可避免地產(chǎn)生熱量，若熱量無法及時(shí)有效散發(fā)，將引發(fā)電池溫升過高、熱失控甚至起火爆炸等嚴(yán)重安全事故。因此，對(duì)REESS產(chǎn)生的熱量進(jìn)行精確檢測(cè)，已成為電動(dòng)汽車研發(fā)、生產(chǎn)與安全評(píng)估中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。熱量檢測(cè)不僅關(guān)系到電池組的壽命和性能，還直接影響整車的安全運(yùn)行與用戶使用體驗(yàn)。目前，熱量檢測(cè)主要通過溫度傳感器陣列、紅外熱成像儀、熱流計(jì)等先進(jìn)檢測(cè)儀器實(shí)現(xiàn)，結(jié)合熱仿真模型與實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)，全面評(píng)估儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同工況下的熱行為。同時(shí)，國家及國際標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 38031-2020、ISO 12405-3、UN ECE R100等）對(duì)REESS的熱性能測(cè)試方法、環(huán)境條件、檢測(cè)周期和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則均有明確要求，確保檢測(cè)結(jié)果的科學(xué)性與可比性。下文將圍繞檢測(cè)項(xiàng)目、關(guān)鍵檢測(cè)儀器、主流檢測(cè)方法及適用標(biāo)準(zhǔn)展開深入探討，為新能源汽車熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

主要檢測(cè)項(xiàng)目

針對(duì)REESS產(chǎn)生的熱量，核心檢測(cè)項(xiàng)目包括：

溫升速率：在標(biāo)準(zhǔn)充放電工況下，記錄電池組在單位時(shí)間內(nèi)的溫度變化，評(píng)估其熱積累能力。
最高表面溫度：通過熱成像或接觸式測(cè)溫，確定單體電池或電池模組在極端工況下的峰值溫度。
溫度均勻性：檢測(cè)電池組內(nèi)部不同位置的溫度差異，避免局部過熱引發(fā)熱失控連鎖反應(yīng)。
熱擴(kuò)散特性：在模擬熱失控事件中，監(jiān)測(cè)熱量從一個(gè)電池單體向相鄰單元傳播的速度與范圍。
熱阻與熱導(dǎo)率：評(píng)估電池包結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)熱性能，為熱管理設(shè)計(jì)提供參數(shù)支持。

關(guān)鍵檢測(cè)儀器

實(shí)現(xiàn)高精度熱量檢測(cè)依賴于多種先進(jìn)儀器設(shè)備，主要包括：

紅外熱像儀：非接觸式檢測(cè)工具，可實(shí)時(shí)捕獲電池表面溫度分布圖像，適用于大面積快速掃描，尤其適合檢測(cè)局部熱點(diǎn)。
熱電偶與鉑電阻溫度傳感器：高精度接觸式測(cè)溫設(shè)備，常布置于電池模組關(guān)鍵位置（如正負(fù)極耳、殼體連接處），用于獲取精確的溫度數(shù)據(jù)。
熱流計(jì)：測(cè)量單位面積上的熱流密度，用于量化熱量傳遞速率，常用于熱管理材料性能測(cè)試。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAQ）：與各類傳感器配合，實(shí)現(xiàn)多通道、高頻率的數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析，保障檢測(cè)過程的完整性與可靠性。
環(huán)境模擬艙：可精確控制溫度、濕度及風(fēng)速，模擬實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，用于開展高溫、低溫或交變環(huán)境下的熱性能測(cè)試。

主流檢測(cè)方法

熱量檢測(cè)通常結(jié)合實(shí)驗(yàn)與仿真，主要方法包括：

恒流充放電測(cè)試法：在標(biāo)準(zhǔn)電流（如1C、2C）下進(jìn)行充放電，記錄各階段溫度變化，分析溫升規(guī)律。
脈沖充放電法：模擬實(shí)際駕駛中的快速充電場(chǎng)景，檢測(cè)瞬時(shí)產(chǎn)熱能力與散熱響應(yīng)速度。
熱失控蔓延測(cè)試：通過外部加熱或觸發(fā)某單體熱失控，監(jiān)測(cè)熱量向鄰近電池傳播的路徑與時(shí)間，評(píng)估系統(tǒng)安全性。
熱阻測(cè)量法：采用穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)方法（如熱板法、激光閃射法），測(cè)定電池包結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)特性。
熱仿真與CFD模擬：基于實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)建立熱模型，利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）模擬空氣/液冷系統(tǒng)的散熱效果，指導(dǎo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

適用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為確保檢測(cè)結(jié)果的一致性與權(quán)威性，國內(nèi)外已建立一系列針對(duì)REESS熱性能的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 38031-2020《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗(yàn)方法》：明確規(guī)定了熱失控?cái)U(kuò)散的判定條件、測(cè)試流程及安全要求，是中國強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)之一。
ISO 12405-3:2020《Road vehicles — Electrical and electronic components — Part 3: Thermal performance of battery systems》：國際標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了電池系統(tǒng)在不同溫度環(huán)境下的熱性能測(cè)試方法與評(píng)估準(zhǔn)則。
UN ECE R100：適用于電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的安全法規(guī)，涵蓋熱濫用、機(jī)械沖擊、過充等多維度測(cè)試，包括熱量產(chǎn)生與擴(kuò)散評(píng)估。
SAE J2464《Battery Thermal Management System Test Procedures》：美國汽車工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，提供電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)測(cè)試的詳細(xì)流程與數(shù)據(jù)要求。

綜上所述，車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量檢測(cè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，涉及多維度檢測(cè)項(xiàng)目、先進(jìn)儀器支持、科學(xué)檢測(cè)方法與權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。只有在全面、準(zhǔn)確地掌握REESS的熱特性基礎(chǔ)上，才能有效提升電池系統(tǒng)的安全性與可靠性，推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。