石家莊鐵道大學(xué)谷志鋒副教授：為電動汽車電池裝上“智能溫控開關(guān)”

中國測試·編委領(lǐng)航

2026年編委成果展示

導(dǎo)言

電動汽車的快速發(fā)展，讓“續(xù)航焦慮”逐漸緩解，但“電池?zé)崾Э亍钡娘L(fēng)險依然是懸在行業(yè)頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。電池組在充放電過程中產(chǎn)生大量熱量，若無法及時有效散熱，輕則影響性能和壽命，重則引發(fā)安全事故。液冷系統(tǒng)雖散熱效率高，但成本昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且存在泄漏風(fēng)險。如何在成本、安全與效率之間找到最佳平衡點(diǎn)，成為產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界共同關(guān)注的焦點(diǎn)。

本期《編委領(lǐng)航》解讀一篇發(fā)表于《中國測試》2026年第2期的研究，看期刊編委、石家莊鐵道大學(xué)谷志鋒副教授團(tuán)隊如何另辟蹊徑，在不增加硬件成本的前提下，通過動態(tài)切換控制策略優(yōu)化空冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，顯著提升散熱性能并降低能耗，為經(jīng)濟(jì)型電動汽車的熱管理提供了高性價比的創(chuàng)新方案。

為電動汽車電池裝上“智能溫控開關(guān)”

多動態(tài)切換控制策略讓空冷熱管理更高效

《中國測試》青年編委

——谷志鋒教授

谷志鋒，1979年生，天津仁愛學(xué)院信息與智能工程學(xué)院骨干教師，石家莊鐵道大學(xué)外聘副教授、碩士生導(dǎo)師，全國移動電站標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員，《中國測試》編委，江西清華泰豪三波電機(jī)有限公司技術(shù)專家，長期深耕電氣工程領(lǐng)域，專注于新能源電力系統(tǒng)魯棒控制與軍事特種電力裝備研發(fā)，主持國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、軍委總部項(xiàng)目、河北省重點(diǎn)研發(fā)計劃、河北省軍民兩用關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)專項(xiàng)、江西省工信廳新產(chǎn)品試制項(xiàng)目、江西省南昌市重大科技攻關(guān)項(xiàng)目等國家級/省部級項(xiàng)目10余項(xiàng)，參與國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目1項(xiàng)，攻克獨(dú)立電力系統(tǒng)全域穩(wěn)定分散控制、特種移動電站高效變流等技術(shù)難題，授權(quán)國家發(fā)明專利6項(xiàng)、國防發(fā)明專利1項(xiàng)、實(shí)用新型專利20余項(xiàng)，發(fā)表SCI/EI收錄期刊論文30余篇，核心期刊論文50余篇，出版《獨(dú)立電力系統(tǒng)魯棒控制》、《XX型軍用移動電站》等專著4部，技術(shù)成果廣泛應(yīng)用于陸軍移動電站、軍用微電網(wǎng)、軌道交通新能源系統(tǒng)等領(lǐng)域，解決了極端環(huán)境與參數(shù)不確定場景下的電力穩(wěn)定供給問題，軍民融合應(yīng)用價值顯著，曾獲軍隊科技進(jìn)步三等獎3項(xiàng)。

動態(tài)切換控制策略的電動汽車空冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)優(yōu)化研究

成果發(fā)表于《中國測試》2026第2期

摘要：

空冷電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)（BTMS）因其成本低廉和高穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型電動汽車。然而，這些系統(tǒng)存在溫升大、電池組內(nèi)溫差大和能耗高等缺點(diǎn)，需要進(jìn)行優(yōu)化。該文首先通過內(nèi)阻測試實(shí)驗(yàn)和溫升實(shí)驗(yàn)測試某18650動力電池的熱特性，并基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立發(fā)熱模型。然后，通過計算流體力學(xué)仿真對J型電池包的空冷BTMS進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的系統(tǒng)采用基于兩個閥門開關(guān)時間和頻率的動態(tài)控制策略，以增強(qiáng)散熱性能并改善電池組的熱管理。研究結(jié)果表明，優(yōu)化后的BTMS和切換控制策略散熱性能改善顯著。在最大放電倍率下，動態(tài)切換控制策略使BTMS的最高溫度下降3.42 K，最高溫差下降6.44 K，風(fēng)機(jī)功耗減少15.23 W。該系統(tǒng)可為在不同放電倍率下電動汽車的有效熱管理提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：

電池?zé)峁芾? 熱特性測試; 電熱耦合; 動態(tài)控制策略;

從“被動散熱”到“主動智控”，電池?zé)峁芾砑夹g(shù)的每一次突破，都是電動汽車從“安全可用”邁向“高效可靠”的堅實(shí)階梯。這項(xiàng)發(fā)表于《中國測試》的研究，不僅成功解決了空冷系統(tǒng)散熱不均、能耗偏高的工程痛點(diǎn)，其提出的動態(tài)切換控制策略，也為其他低成本熱管理系統(tǒng)的性能優(yōu)化提供了極具價值的參考路徑。

《中國測試》將持續(xù)關(guān)注并報道測試技術(shù)與新能源、汽車工程等領(lǐng)域的交叉融合創(chuàng)新，推動我國電動汽車核心技術(shù)的自主提升。

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