Jedna od ključnih tehnologija novih energetskih vozila su baterije.Kvaliteta baterija određuje cijenu električnih vozila s jedne strane, te domet vožnje električnih vozila s druge strane.Ključni faktor za prihvaćanje i brzo usvajanje.
Prema karakteristikama uporabe, zahtjevima i poljima primjene baterija za napajanje, tipovi baterija za istraživanje i razvoj u zemlji i inozemstvu su otprilike: olovne baterije, nikal-kadmijeve baterije, nikal-metal-hidridne baterije, litij-ionske baterije, gorive ćelije itd., među kojima se najviše pažnje posvećuje razvoju litij-ionskih baterija.
Ponašanje generiranja topline akumulatora
Izvor topline, brzina proizvodnje topline, toplinski kapacitet baterije i drugi povezani parametri modula energetske baterije usko su povezani s prirodom baterije.Toplina koju oslobađa baterija ovisi o kemijskoj, mehaničkoj i električnoj prirodi i karakteristikama baterije, posebno o prirodi elektrokemijske reakcije.Toplinska energija nastala u reakciji baterije može se izraziti reakcijskom toplinom baterije Qr;elektrokemijska polarizacija uzrokuje da stvarni napon baterije odstupa od svoje ravnotežne elektromotorne sile, a gubitak energije uzrokovan polarizacijom baterije izražava se s Qp.Osim reakcije baterije koja se odvija prema jednadžbi reakcije, postoje i neke nuspojave.Tipične nuspojave uključuju razgradnju elektrolita i samopražnjenje baterije.Toplina bočne reakcije koja se stvara u ovom procesu je Qs.Osim toga, budući da će svaka baterija neizbježno imati otpor, Joulova toplina Qj će se generirati kada struja prođe.Stoga je ukupna toplina baterije zbroj topline sljedećih aspekata: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Ovisno o konkretnom procesu punjenja (pražnjenja), različiti su i glavni čimbenici koji uzrokuju stvaranje topline baterije.Na primjer, kada je baterija normalno napunjena, Qr je dominantan faktor;a u kasnijoj fazi punjenja akumulatora, zbog razgradnje elektrolita, počinju se javljati nusreakcije (bočna reakcijska toplina je Qs), kada je baterija skoro potpuno napunjena i prenapunjena, Ono što se uglavnom događa je razgradnja elektrolita, gdje dominira Qs .Jouleova toplina Qj ovisi o struji i otporu.Uobičajena metoda punjenja provodi se pod konstantnom strujom, a Qj je specifična vrijednost u ovom trenutku.Međutim, tijekom pokretanja i ubrzanja struja je relativno visoka.Za HEV, to je ekvivalentno struji od desetaka ampera do stotina ampera.U to vrijeme, Jouleova toplina Qj je vrlo velika i postaje glavni izvor oslobađanja topline baterije.
Iz perspektive upravljivosti upravljanja toplinom, sustavi upravljanja toplinom (HVH) mogu se podijeliti u dvije vrste: aktivne i pasivne.Sa stajališta medija za prijenos topline, sustavi upravljanja toplinom mogu se podijeliti na: zrakom hlađene (PTC grijač zraka), hlađen tekućinom (PTC grijač rashladne tekućine), i skladištenje topline s promjenom faze.
Za prijenos topline s rashladnom tekućinom (PTC Coolant Heater) kao medijem, potrebno je uspostaviti komunikaciju za prijenos topline između modula i tekućeg medija, kao što je vodeni omotač, za provedbu neizravnog grijanja i hlađenja u obliku konvekcije i topline kondukcija.Medij za prijenos topline može biti voda, etilen glikol ili čak rashladno sredstvo.Također postoji izravan prijenos topline uranjanjem polarnog dijela u tekućinu dielektrika, ali moraju se poduzeti mjere izolacije kako bi se izbjegao kratki spoj.
Pasivno hlađenje rashladnim sredstvom općenito koristi izmjenu topline tekućina-okoljanski zrak i zatim uvodi čahure u bateriju za sekundarnu izmjenu topline, dok aktivno hlađenje koristi srednje izmjenjivače topline rashladno sredstvo motora rashladno sredstvo-tekućina ili PTC električno grijanje/grijanje toplinskim uljem za postizanje primarnog hlađenja.Grijanje, primarno hlađenje putničke kabine zrak/klima uređaj rashladno sredstvo-tekući medij.
Za sustave upravljanja toplinom koji koriste zrak i tekućinu kao medij, struktura je prevelika i složena zbog potrebe za ventilatorima, vodenim pumpama, izmjenjivačima topline, grijačima, cjevovodima i drugim dodacima, a također troši energiju baterije i smanjuje snagu baterije .gustoća i gustoća energije.
Vodeno hlađeni sustav za hlađenje baterije koristi rashladnu tekućinu (50% vode/50% etilen glikola) za prijenos topline baterije na sustav rashladnog sredstva klima uređaja kroz hladnjak baterije, a zatim u okolinu kroz kondenzator.Temperaturu ulazne vode u bateriju hladi baterija Lako je postići nižu temperaturu nakon izmjene topline, a baterija se može podesiti da radi u najboljem radnom temperaturnom rasponu;princip sustava prikazan je na slici.Glavne komponente rashladnog sustava uključuju: kondenzator, električni kompresor, isparivač, ekspanzijski ventil sa zapornim ventilom, hladnjak baterije (ekspanzijski ventil sa zapornim ventilom) i cijevi klima uređaja itd.;krug rashladne vode uključuje: električnu vodenu pumpu, bateriju (uključujući rashladne ploče), hladnjake baterija, cijevi za vodu, ekspanzijske posude i druge dodatke.
Vrijeme objave: 27. travnja 2023
