【原】加热膜加热系统设计考量

冬季电动汽车的使用，往往需要配备加热系统，尤其是在北方，基本是标配，否则低温充电和容量衰减是个大问题。这里探讨下加热膜加热系统的相关设计考量。

相对于可变电阻PTC的加热，加热膜是一种电阻值恒定的加热元器件，加热膜一般由电阻丝、绝缘包覆层、引出导线和接插件组成，有些情况为便于安装会在包覆层的外表面涂一层胶。

包覆层的材料一般为PI、硅胶和环氧树脂，三者都可以起到绝缘作用，在特性上又有些不同：

• PI加热膜厚度可以做到0.3mm，耐腐蚀性，但容易被毛刺刺穿；

• 硅胶膜厚度在1.5mm以上，不容易被刺穿，但不耐磨也不耐电解液腐蚀；

• 环氧树脂膜厚度在1.5mm以上，不易被毛刺刺穿，耐磨耐腐蚀，但硬度大，内应力也大。

对加热膜来说，主要设计点在于安装位置和加热功率。就位置而言，热膜可装配于电芯之间、模组侧面、模组底面。

根据客户输入的温升速率要求，结合各自企业（电芯）不同加热功率与温升速度的关系，大概得出单电芯加热所需要的功率，进而细化，选型，最终确定加热膜。

加热膜加热系统设计的另外一个考量在于加热电路设计。因为，加热膜加热所用的能量来自于电能，所以，根据车辆所处的不同模式，会接入不同的电能来源，比如：

• 在行驶状态下，将直接采用电池包自身的能量为加热膜提供电能，对电芯加热，这种耗损自身电能的情况对续航里程的影响较大；

• 在停止充电状态下，系统会通过对继电器的开断设计，利用外接电源来为加热膜提供电能，从而为电芯加热，这个时候加热请求的电压与系统电压相同，所以外接电源不会为电池充电，而是对加热膜提供电能。这种情况如果能提前启动加热，这样在用车时就可以不用耗损电池包电量，是一种比较好的预加热设计。

基于以上的考量，整个加热系统的电路设计基本是与主回路的高压电路处于并联关系，加热系统通常具有2个继电器，其开合状态与主回路继电器进行配合，就会构成不同的加热模式。

加热膜设计要注意干烧风险（额定功率持续运行下，自身最大的温度，一般要控制在65℃以下）。尽管它的成本低，控制也简单，对模组散热影响也小，但加热膜的加热功率有限，侧面加热的话，温升速率最大也就在0.5℃/min左右，同时温差也很难控制到5℃以内。

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