电池包热管理到底是什么,它的意义是什么?

电池热管理就是给电池包配个「空调」,以实现如下功能:

- 散热:温度过高时,电池会折寿(容量衰减),暴毙(热失控)风险增加。因此,温度过高时,就需要散热。
- 加热:温度过低时,电池会折寿(容量衰减)、衰弱(性能衰减),若此时充电还会埋下暴毙隐患(析锂导致的内短路存在引发热失控的风险)。因此,温度过低时,就需要加热(或保温)。
- 温度一致性:我还记得90年代的早期空调,启动起来就一阵冷风猛吹,吹完就歇一会。而如今的空调,大多具备了变频与环绕吹风功能,目的就是为了保持温度在时间与空间两个维度上的一致性。类似地,动力电池也需要尽可能降低温度在空间上的差异性。
以上就是「通俗易懂」地说一说了。那么「展开讲讲」呢?「展开讲讲」就很复杂了,咱们挑重点说一下。

[威武]散热与温度一致性
从原理上讲,电池包那么大坨的扁平金属体,工作时放电倍率也不高,自身产热是相当少的,要想把整个电池包弄成过热状态,也是很困难的。那么,散热是指什么问题呢?

凯迪拉克 Lyriq电池马【图1】

电芯Cell组成了模组Module,模组Module组成了电池包Pack。整个电池包的平均温度不高,但难保某个电芯的温度略高于平均。【图2】

这就涉及到「不患寡而患不均」的问题了,一个社会中穷人太穷、富人太富,就可能带来动荡变革。然而,电池包里的个别电芯只是「略」高于平均啊,也会出问题吗?

个别电芯温度高一点没关系,成不了气候,时间长了就被周边电芯给「冰」回来了。关键问题是,温度一高,电芯里会产生副反应;这些副反应大多是放热的,然后导致温度更高。

【图3】温度高 → 副反应 → 温度更高 → 新的副反应 → 温度更高 …… 链式反应到达某个临界点之前,还可以称为是「热堆积」;到达临界点之后,形势就无法逆转,就成了「热失控」了。

【图4】个别电芯的热失控放出大量热,把周围的电芯也加热到临界温度,后果可想而知 —— 因此,我们看到的电动汽车惨烈的电池事故,几乎都是「千里之堤溃于蝼蚁」的故事。

所以说,从电池包的整体来说,散热就不太需要关心的事情,但我们需要防止局部过热。具体来说,要防止某个电芯过热,甚至更细一些,防止电芯的某个部位过热。

【图5】比如说,通用汽车还给单节电芯设计过一种「毛细血管」散热,保证单体电芯的局部也不过热,这是相当黑科技的,甚至有点过了。

散热的主要任务不是防止整体过热,而是防止局部过热。这思路就和温度一致性问题相似了,所以我就将两个问题放在一起讨论了。

保证电池温度一致性,还是挺难的。 因为外界环境忽冷忽热,导热流体的线路也是固定的,这就造成了电芯间的温度像琴弦一样此起彼伏:【图6】

要解决这个问题,思路有两个。

思路一是设计合理的流道。举一个简单的设计迭代例子:【图7】

- 图(a)是最简单的设计,冷却载体(风冷为空气、液冷为水或冷却液)从左向右流动,这会带来一个问题:右侧的冷却液温度较高,散热效果较差,最右侧单体电池的温度就会显著高于最左侧。
- 图(b)进行了一些改良,楔形流道使得右侧的冷却载体流速加快,对冲了冷却液温度较高的因素,从而使得效果好于图(a)。问题是电池包内部是寸土寸金,楔形的角度不可能设计得很大,所以这种设计的效果也不会比图(a)好太多。
- 图(c)是设计了一个往复流道,冷却液周期性地改变流向,从而削弱了一半的温度差异。然而,这种方案也有代价,如果是风冷可以使用风扇交替吹风来实现,但如果是液冷,在工程上就很难实现。

以上只是简单例子,实际情况就要利用流体力学、传热学仿真与工程实践,做成结果就是特斯拉这样子的:【图8】

思路二是使用导热效率更高的冷媒。晚秋时节穿个单衣,走在路上还可以忍;但跳到10来度的游泳池里,一般人抗不过10分钟,为什么? 因为水冷比风冷效率更高。【图9】

行业里,一开始风冷与水冷都有,现在以水冷为主了。

[威武]加热
散热,防的是局部过热。加热有所不同,它防的是电池包整体太冷,讲究的就是一个「大力出奇迹」的问题。

已经是大力出奇迹了,就要实打实地产生相应的热量,来不得半点虚的。尽管如此,也是有不同技术路线的。【图10】

- 第一种就是PTC加热,1度电能转换成1度热能;
- 第二种是热泵空调,1度电大概能转换成2度热能。
- 第三种是电机余热利用。咱们都说电机比发动机强,就是因为效率高;不幸的是,电机效率越高,余热就越少…… 就说余热利用,涉及到管道泵阀的设计,不同车企的水平差异还是很大的。【图11】

第四种就是加装柴油制暖器,既能给座舱制暖也能给电池制暖。这属于作弊一般的土方法了,但很有效。好处是,你可以开一个电动汽车,名正言顺地去加油站加柴油了!
#微博新知博主##车圈新星驾到#

#吴尊友发长文:大家对“动态清零”有误解#17日晚,中国疾控中心流行病学首席专家吴尊友在其个人社交平台发文,就动态清零及相关误解,发表了自己的看法。

以下为全文:

  过去两年多,我国不仅成功地控制了新冠疫情,也为社会稳定和经济建设提供了环境保障。我国取得新冠防控阶段性成果,一是归功于党中央的坚强领导, 二是归功于“外防输入、内防反弹”总策略和“动态清零”总方针正确,三是归功于广大人民群众万众一心积极参与抗疫斗争。

  随着全球疫情形势变化,特别是奥密克戎变异毒株的传播速度快、隐匿传播多、防控难度大,国外的防控效果都不理想,很多国家无奈地选择了“躺平”。近期,我国也出现点多面广的复杂疫情形势。国内有些人对继续坚持“动态清零”没有了信心,甚至有人把“动态清零”与“零感染”混淆,认为现阶段针对新的疫情形势,“动态清零”不可能实现。为此,借助微博平台,介绍“动态清零”在新冠疫情防控中发挥作用的基本原理,以及社会上存在的多种误解。

1. 动态清零含义

  “动态清零”由“清零”和“动态”两个词组成。

  “清零”就是从有到无的过程,就是把疫情消灭的过程。但是,这个消灭,仅仅指某地某时刻发生的某一起疫情,并不是指广义的全国范围的总疫情。

  “动态”就是疫情发生与清零是在不断变化的。比如说,甲地的一起疫情扑灭了,乙地可能又发生一起疫情;乙地疫情扑灭了,丙地可能还有疫情。或者说,甲地这次疫情扑灭了,过一段时间,甲地又再次发生疫情,或者第三次,甚至第四次或更多次地发生新疫情,但这些疫情之间都没有直接传播关系。每次疫情发生后,都能在较短时间内扑灭,使得疫情归零。

  动态清零的根本宗旨就是发现一起疫情,扑灭一起疫情,不让疫情在当地“生根”。

2. 动态清零的条件

  一个人感染新冠病毒后,在经过大约1-2天的病毒复制、增长后,开始向身体外排出病毒(即核酸检测阳性),并持续约7-12天。感染者在向身体外排出病毒时,就具有了传染性,能把病毒传染给其他人。

  新冠病毒只有不停地在人与人之间传播,才能维持其长期生存。如果感染者在超过其最长排毒时间,还不能将病毒传播给其他人,病毒就会被人体免疫功能消灭。

  把一起疫情中的所有感染者发现出来,采取物理隔离方式,限制其与别人接触,阻止其将病毒传播给别人,并保持一个最长排毒时间,病毒就在疫情所在地被消灭。

  在没有本地的持续传播新冠疫情、且本地新冠疫情主要来自境外传入的情况下,动态清零策略是最佳选择。

  在取得控制武汉新冠疫情后,我国境内基本消灭了新冠病毒疫情。随后发生的新冠病毒疫情在本地传播,都是从境外输入的。所以说,动态清零策略是我国新冠防控的最佳选择。

  一般来说,疫情发现得早,其波及范围小,就越容易实现动态清零。即使发生了一定比例的社区传播,以县(区)为基本单位,只要新冠疫情出现社区传播的县(区)数,占全国县(区)总数的比例很小,都是可以实现动态清零的。如果这些出现社区传播的县(区)分散在全国31个省、自治区和直辖市,动态清零就相对容易实现;如果这些出现社区传播的县(区)集中在某几个省、自治区和直辖市,动态清零的难度就会大一些,需要的时间就会长一些。

3. 动态清零的灵魂

  动态清零的灵魂就是发现早,控制早,把每起疫情,消灭在萌芽中。不让疫情就地扎根。把疫情对人民群众身体健康和生命安全的威胁、以及对社会稳定和经济发展的影响,控制在最小。

4. 动态清零的主要措施

  动态清零的核心就是斩断传播链。

  动态清零的主要措施包括早发现、早报告、早隔离、早治疗,即所谓“四早”措施。

  在“外防输入”防控措施中,一是强调入境人员的隔离观察,以便及时发现境外进入的感染者;二是强调涉及境外冷链或货物运输的人每日监测,及时发现“物传人”后继发的“人传人”。这两项措施,都旨在将境外输入的疫情,发现在第一代病例,疫情控制在第一代病例。这是动态清零的最高境界。

  在“内防反弹”防控措施中,一是要加强新冠疫情地区的人员流动控制,严防感染者流出,将新冠疫情带入非疫情地区,造成新的疫情。二是加强门诊就诊者监测,对发热、咳嗽等疑似新冠或感冒的病人,进行核酸检测;没有条件做核酸的可以用抗原筛查,以便及时发现早期病例。三是出现咽喉红肿或疼痛、咳嗽等症状的人,可以用抗原筛查方法做自我检测,如果发现阳性,要及时向当地防疫部门报告,以便妥善处置。这三项措施,都是疫情早发现的有效方法,为实现动态清零提供疫情早发现的保障。

5. 动态清零误解一:零感染

  动态清零,不等于零感染,与零感染有着本质的区别。动态清零是指对于发生的新冠疫情,发现一起、消灭一起,既不让新冠病毒在疫情所在地流行,也防止病毒从疫区传播扩散其他区域。

  动态清零虽然不追求零感染,但要实现消灭一起疫情,又要求在疫情所在地及时阻断传播,没有新的感染发生。换句话说,不要求全国在某个时刻无新冠感染,但对于每一起发生的疫情,都要求在较短时间内将其扑灭。

  动态清零强调的是社会层面感染者清零,不要求疫情所在地没有感染者。所谓社会层面清零,是指在社会自由活动的人群中没有感染者,即使隔离管理的人群中有一定数量的感染者也没有关系,因为他们处在隔离状态,不会向社会传播扩散。比如,甲地,在核酸筛查中发现了100名新冠感染者,其中50名感染者来自门诊就诊者筛查和社区筛查,另50名来自隔离观察的密切接触者。那么,甲地就未达到社会层面清零。乙地,在核酸筛查中发现了200名新冠感染者,但所有感染者都来自隔离观察的人群,而在社区筛查和门诊就诊者筛查中未发现感染者,那么,乙地就实现了社会层面无感染者,只要连续在社区筛查和门诊就诊者筛查中未发现感染者持续一个最长排毒期(以核酸检测为指标)或者一个最长潜伏期(以确诊病例为指标),就实现了动态清零。

6. 动态清零误解二:封控

  一些人把动态清零的措施,与封控措施等同起来,一提到动态清零,就想到全城封控。动态清零采取的措施,取决于疫情发现的阶段,如果发现得早,只需要隔离治疗病人,加上隔离观察密切接触者,就能够实现清零。比如,过去两年,上海市先后发生12起新冠疫情,每起疫情最多发生病例数都没有超过25例,就控制住了,实现了清零,根本就没有采取任何封控措施。只有当疫情发现晚,或者,虽然发现较早但没能采取果断措施及时控制住,出现了较多的社区传播的情况下,才使用封控措施。

7. 动态清零误解三:全员核酸检测

  还有一些人把动态清零的措施,与全员核酸筛查措施等同起来,一提到动态清零,就想到全市全员核酸筛查。同样,只要疫情发现得早,传播链清楚,顺着传播链,把密切接触者发现出来,就没有必要做全员核酸筛查。

  只有当疫情发现晚,或者,虽然发现较早但没能采取果断措施及时控制住,出现了较多的社区传播、且传播链不清楚的情况下,才使用全员核酸筛查措施。

8. 动态清零误解四:影响经济

  有些人一提到动态清零,就想到对经济影响大。实际上,动态清零,才能最大限度地为经济建设保驾护航。

  如果疫情发现在第一代、控制在第一代、消灭在第一代,对经济建设没有影响,只能是提供安全环境。

  如果疫情发现得比较早,比如发现在疫情传播的第二代或第三代,对经济发展也没有影响。

  如果疫情形势发展得比较严峻,需要采取较大范围的全员核酸筛查、封控措施等,动态清零策略对经济发展确实有一定的影响。根据数学模型专家初步分析,动态清零策略对当地GDP的影响,仅相当于非动态清零策略对经济影响的一半。

【#火遍全网的MBTI测试不是伪科学#,但认真你就输了】“你是ENTJ,还是ENTP?”如今在年轻人的社交圈里,要想交友“破冰”需先对上“暗号”。这些由4个英文字母组成的神秘代码,已成为不少年轻人的社交标签,它就是当下在社交网络爆火的MBTI测试。
随便在网上搜索一个MBTI测试软件,测试人数都超过千万。在微博,与MBTI相关的话题阅读量高达8亿。各大线上社交平台则涌现出不少以MBTI人格类型命名的群组,基于MBTI制作的表情包和各种“梗图”更是被年轻人玩得炉火纯青。年轻人在交友、相亲时,也都会在自我介绍中加入MBTI代码。
MBTI测试在走红的同时,也引来不少争议,许多人称其为“迷信”“伪科学”,那么这种测试到底靠不靠谱呢?

4个字母“解锁”16种人格类型
MBTI测试的英文全称为“Myers-Briggs Type Indicator”(迈尔斯—布里格斯性格分类指标),由美国作家迈尔斯和她的母亲布里格斯在20世纪40年代编制,是一种自我报告式的人格测评工具,用以描述人们在获取信息、做出决策、对待生活等方面的心理活动规律和人格类型表现。
“MBTI测试涉及的心理学理论基础,源自著名分析心理学创始人荣格的著作。”中国科学院心理研究所教授陈祉妍在接受科技日报记者采访时介绍,荣格在20世纪20到30年代出版了一本名为《心理类型》的书,在这本书中他首次对人格进行了类型划分,比如我们熟知的性格内向和外向等概念就出自此书。
荣格在提出内、外向概念的同时,还提出了人格的四大机能(思维、情感、直觉和感觉)。他认为,每个人都可能拥有这四项机能,但这四项机能在每个人身上体现的程度不一样。因此根据每个人身上的优势机能,再加上内向、外向变量,他把人又划分为8种类型,即外倾思维型、内倾思维型、外倾情感型、内倾情感型、外倾直觉型、内倾直觉型、外倾感觉型与内倾感觉型。
MBTI测试就是基于荣格的心理学类型理论发展出来的测评工具,其将个体行为差异用四个维度进行衡量,包括精神能量指向、信息获取方式、决策方式以及生活态度取向。
每个维度包括两个方向,代表不同的偏好倾向,分别是E(Extroversion,外向)和I(Introversion,内向)、N(Intuition,直觉)和S(Sensing,实感)、F(Feeling,情感)和T(Thinking,思考)以及P(Perceiving,感知)和J(Judging,判断)。
四个维度的不同偏好倾向经过排列组合就形成了16种人格类型,4个字母组合在一起,就形成了一类人格特征,比如ENTP代表好奇心旺盛的辩论达人、INTP则是与世无争的理想主义者……

学界对MBTI的科学性存有争议
“其实,基于荣格的人格理论,发展出来的测量工具有很多,MBTI算是其中知名度最高的。”陈祉妍说,比较知名的还有凯尔西气质类型测试,而MBTI之所以能够“出圈”,主要是其在商业推广方面做得比较成功,所以它目前在国际上比较有影响力。
与其他人格测试不同,MBTI操作简易、测试结果更为直观,往往不需进一步的解读与思考,所见即所得。
同时,MBTI将测试结果与浪漫文案巧妙结合,如有腼腆、敏感、完美主义以及自卑等性格特点的INFP人格,就被描述成“治愈家”“空想家”或“哲学家”,这样的表述让人更容易接受,MBTI测试也因此获得了更广泛的传播效果。
“MBTI测试基于荣格的人格理论,是人格测验中一个应用非常广泛的工具,但人格心理学的研究者一直对MBTI存有争议。”陈祉妍举例道,比如人格是否可用16种类型进行划分,有的学者认为这样的分类方式是非常简单且粗暴的。
此外,一个测试的科学程度还受很多其他因素的影响。“比如,在国内大家普遍使用的是MBTI测试的中文版本,一个心理测试从国外引进,需要进行多方面的研究工作以保证其准确性和应用价值。但是具体到某个人使用的MBTI测试是否为经过研究验证的中文版,使用者很可能并不清楚。”陈祉妍说。
虽然该测试的科学性受到质疑,但不少人在转发自己的MBTI类型描述时,都不禁感叹“每一条都中了”,他们认为测试结果非常准确。
“这样的反馈是由多方面原因造成的,其中之一就是,只有觉得测试结果准确的人才会分享,觉得不准确的人就不会分享了。”陈祉妍分析道,“此外,一个人觉得测试准不准,更多是主观判断的结果,也就是一个心理反馈。可能测试结果中仅有某部分击中了测试者的内心,他就会觉得测试结果很准。”

测试结果仅供参考不可盲目相信
MBTI测试自问世以来,常被用于员工招聘和相亲择偶,那么这么做靠谱吗?
“实际上,不止MBTI测试,很多人格测评工具都被用于招聘或其他领域。”陈祉妍表示。
“若在专业人士指导下获取的MBTI测试结果,雇主可将其当作一个参考。”陈祉妍指出,从专业心理学角度来说,任何单一测验结果都不能作为录用与否的唯一标准。考察一个人能否胜任一份工作,必须把测试数据和过往资料结合起来进行分析,只有这样才能够得出一个相对可靠的结果,以此进行最终的评判。
陈祉妍认为,与招聘相比,相亲择偶是一个更为复杂的问题。“招聘大部分涉及的问题处于人的意识层面,而相亲择偶中还要涉及很多处于无意识层面的问题,而这是很难被测试出来的。”她说。
“我还发现,一些网上的MBTI测试,为了让受测者能在短时间内获得测评结果,会大幅缩减测评题目数量,这样就可能会增加测评结果的误差。”陈祉妍提醒道,误差增加后,测试结果就会更不准确,此时按图索骥去寻找另一半或招聘员工,风险就更大了。
“因此,无论是将MBTI测试用于相亲择偶还是招聘员工,首先需要明确一点,那就是任何测试都是有局限性的。”陈祉妍表示,“MBTI测试可以帮我们更好地了解人的性格特征,但不能仅以单一的测试结果,就推断一个人的心理特征。要想真正考察一个人,必须用多种方法、从多个角度来考察,再用心理测试结果进行辅助分析,这样才可能得出一个比较可靠、客观的结果。”(科技日报)


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