著社會經濟的進一步發展，低碳經濟隨之受到社會各界的高度關注，動力電池技術為新能源汽車的重要組成之一，在新能源汽車中得到了廣泛的應用和發展。電池在低溫環境下使用的安全性、續航里程等成為各大主機廠新能源汽車的主要短板項。為解決這一問題，新能源汽車電池的加熱系統技術被廣泛采納并應用，但其研究成本高、周期長，對于追求短期經濟效益的廠家優勢較小。采取熱管理設計的方法成本低、見效快、設計靈活，但需要占用車輛布置設計空間。
本文在國內各類新能源電池加熱技術中，主要關注低溫環境下新能源汽車電池加熱技術，給出了新能源汽車電池引起的低溫行駛故障的有效解決方案，并為新能源汽車動力電池的加熱技術提供一種有效的、安全的參考指導。
1 基于液體循環系統的電池加熱設計
1.1 加熱裝置
在新能源汽車布置允許的前提空間內，通過在車輛原有液體循環路徑中串聯加裝小型燃油空調加熱系統，利用熱輻射加熱新能源汽車動力電池的外部，從而改善動力電池的低溫環境。整套輔助加熱系統主要由駕駛員控制裝置、供油裝置、加熱做功裝置、進氣裝置、排氣裝置、熱量流通裝置組成，采用低成本燃油啟動供熱，保障了動力電池的使用環境溫度要求，具體裝置結構組成如圖1所示。
根據國內外的技術研究，新能源汽車動力電池的加熱方式有電熱板加熱、相變材料加熱、液體循環加熱、氣體循環加熱、交流加熱、充電加熱、放電加熱。根據查閱文獻研究對比可以知悉，不同的加熱方式效果參考對比如表1所示。
文章中采用外部加熱方式中液體循環加熱，該加熱方式在該車型中布置簡易，使用安全，溫度均勻可控。經試驗驗證，外部加熱經濟高效，為新能源汽車動力電池加熱提供了較好的工程參考。
1.2 加熱裝置工作原理
液體循環輔助加熱系統裝置基本原理如圖2所示。低溫加熱過程中具體的工作流程為新能源汽車在低溫環境下泊車后，若存在電池動力特性引起的無法啟動或者行駛故障，駕駛員可啟動加熱做功裝置，通過供油裝置做功，帶動液體循環熱量流通裝置在水泵間輔助循環，增加電池的局部溫度，維持動力電池使用環境的溫度。該裝置串聯在車輛暖風水泵中間，圖2中A、B為裝置液體熱量循環進出口。當達到車輛動力電池需求溫度時，可通過駕駛控制裝置，關閉該裝置，并利用行駛過程中電池自身放電釋放的熱量保持溫度恒定，從而保障車輛的正常行駛，提高動力電池的使用效能。
2 試驗驗證
2.1 試驗驗證模型
按照某企業標準搭建新能源整車環境模擬試驗系統模型如圖3所示。檢查新能源汽車狀態，按照試驗系統模型搭建試驗臺架，并調試測試設備至標定初始狀態，環境艙內試驗溫度設定區間為-20℃～0℃，電池正負極接線串聯數據采集設備，主要用于充電量采集使用，車載續航里程同步采集。采用溫度傳感器分別采集環境及電池表面溫度，主要用于區分環境溫度下，電池使用啟動條件及使用過程中電池自身溫度的變化。試驗中可將駕駛員控制裝置接線接至數據電腦控制，以便展開環境艙內溫度變化時無需人工現場操作。
2.2 試驗結果分析
按照某企業制定標準規范，對新能源汽車在低溫環境下是否使用加熱系統，記錄了不同加熱時間及溫度下的放電電壓、車輛續航里程，并做了對應監測，結果如圖4—圖6所示。
由圖4可知，啟動加熱系統時電池的電壓高于無加熱系統時，能較好地輸出電量，并隨著使用加熱時間的下降，能節約耗能，增加續航里程。
由圖5可知，新能源汽車電池底部溫度上升后，液體循環管路維持較高水平，利用該關系可將循環管路布置于接近電池底盤的位置，以便更好地控制溫度，提高能量利用率。
綜上所述，電池的放電電壓隨著加熱時間的增加而降低，啟動加熱系統的電壓值高于無加熱系統的；在該車型布置輔助加熱系統后，電池受液體管路熱輻射加熱影響，電池的不同部位溫度不同，接近加熱系統的電池底部溫度明顯高于電池中部及上部溫度，且上部溫度加熱效果較差；車輛續航里程受環境溫度的影響較大，隨著環境溫度的降低，續航里程大幅降低，系統加熱后續航里程隨著溫度升高平均提升54.6%，對解決車輛低溫環境下的行駛故障問題，有顯著的提升。
3 結論
（1）文章用整車環境模擬方法，搭建了低溫環境系統試驗臺架，通過新設計的動力電池輔助加熱系統裝置，解決了低溫環境下新能源汽車行駛故障，及續航里程不足導致的車輛行駛故障問題，對于新能源汽車低溫環境下的加熱技術，提供了一種安全有效的參考指導。
（2）根據整車環境模擬試驗驗證結果可知，文章所設計輔助加熱系統，能有效提高新能源汽車在低溫環境下的續航里程，在-20℃以內平均提升幅度為54.6%，有效解決了新能源汽車的低溫環境下續航不足導致的行駛故障問題。
1）安裝在被控溫度區域的溫度傳感器可以實時監測溫度值，并將數據發送給PLC。
（2）PLC接收傳感器發送的溫度輸入信號，并進行處理。根據預設的邏輯和程序，PLC判斷當前溫度狀態和條件。
（3）基于輸入信號的處理結果，PLC生成相應的控制信號。這些信號可以用于控制溫度調節元件，如加熱器、冷卻器、風扇等。
（4）PLC根據預設的程序和邏輯，控制溫度調節元件的運行。例如，當溫度低于設定值時，PLC可以輸出控制信號啟動加熱器；當溫度高于設定值時，PLC可以輸出控制信號啟動冷卻器或風扇。
（5）在某些情況下，PLC可以使用PID控制算法來實現更精確的溫度控制。PID控制通過不斷調整控制信號的大小，使得被控溫度盡可能接近設定值。PID控制算法根據當前溫度偏差、變化率和積分誤差來計算控制信號。
（6）PLC可以監測溫度狀態，并在發生異常情況時觸發報警信號。例如，當溫度超過設定范圍、傳感器故障或控制元件故障等情況發生時，PLC可以發送報警信號并采取相應的措施，如停止加熱或冷卻操作。
（7）PLC可以記錄溫度數據，如實時溫度值、設定溫度、控制信號等參數。這些數據可以用于生產統計、質量分析和設備維護。此外，PLC還可以與其他系統進行通信，如遠程監控系統或工廠自動化系統，實現對溫度控制的遠程監控和調整。
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昨夜，沈陽下了一點小雪，是不是冬天真的來了，對于北方的朋友冬季用車還是需要有一些秘訣要掌握的。
車輛的汽油機在起動過程中，由于起動轉速低（約200多轉/分），發動機進氣行程造成的真空吸力小，同時相對環境溫度低，即使采用電控燃油噴射（進氣道噴射或缸內直噴），仍然有不完全霧化現象，造成缸內混合氣不均勻，點火后不能迅速形成火焰傳播。所以在起動時，發動機電腦控制要多加油。例如，發動機在正常溫度下怠速運轉，發動機電腦控制的空氣和燃料的混合比為14.7：1（質量比）；而在零下30度環境中起動，空氣和燃料的混合比可達到1.5：1，相對來說混合氣非常濃。
盡管發動機電腦內有低溫起動加濃的程序，但在實際中仍然會出現起動不成功的時候。在使用手冊中這樣說明，幾次起動不成功，下一次起動要將加速踏板踩到底，再打起動。然后再將加速踏板松開，再打起動。這樣做的目的是啟用發動機電腦內的控制程序“清除溢油”模式。當發動機電腦在起動時收到節氣門全開或加速踏板完全踩下的信號，在發動機轉動時，禁止噴油嘴噴油，而讓點火系統工作，這樣缸內的火花塞點火，可清除火花塞中心電極和側電極上的燃油以及缸內多余的燃油，以防火花塞被“淹”，再打起動不能跳火。
“清除溢油”模式也應用在放置兩三天的老車上。當起動時感覺發動機轉動輕松，注意此時不是蓄電池電量足而是發動機的缸壓不足，原因是缸壁上的機油已流回油底殼，造成活塞環和缸壁密封不嚴。繼續起動就會造成火花塞被“淹”，發動機不能著車。嚴重的造成缸內燃油過多，燃油通過缸壁進入曲軸箱，機油液面上升，俗稱“涮缸子”。一旦發生這種情況，要進廠維修，花費本可以不需要花費的費用。處理這種情況應是感覺發動機轉動輕松，停止起動，將加速踏板踩到底，再打起動，啟用發動機電腦內的“清除溢油”模式。目的是發動機轉動，機油泵工作，將機油從小瓦間隙中噴出到缸壁上以及曲軸轉動使機油飛濺到缸壁上，活塞上下運動，活塞環上掛上機油，缸的密封就建立起來。再打起動，發動機就可以正常著車。
另外冬季起動還要解決下面兩個問題：
一是蓄電池問題，進入冬季，溫度下降，蓄電池性能也下降。要保證發動機順利起動，首先要保證起動轉速足夠，這樣發動機轉動時在進氣行程才有足夠的真空吸力，才能把足夠的混合氣吸入缸內。蓄電池完好，保證足夠轉速的同時，還能保證點火系統能量充沛，火花塞產生的火核能夠點燃混合氣。
簡單簽別蓄電池的方法：點火開關轉到“ON”檔，，打開大燈，打開雨刮器，打開后風檔加熱，再打起動，如能三次順利起動，說明蓄電池還可以繼續使用。
二是機油粘度問題，機油的粘度要適合環境溫度。如0W機油適合零下35度以上環境；5W機油適合零下30度以上環境；10W機油適合零下25度以上環境.。選擇合適粘度機油，機油流動性好，起動瞬間缸壁上可布滿機油，快速建立起缸壓，為順利起動打下基礎。
愿汽車為我們的生活添彩而不是添亂。