Kao glavni izvor energije novih energetskih vozila, baterije su od velike važnosti za nova energetska vozila.Tijekom stvarne uporabe vozila, baterija će se suočiti sa složenim i promjenjivim radnim uvjetima.Kako bi se povećao domet krstarenja, vozilo treba rasporediti što više baterija u određenom prostoru, tako da je prostor za bateriju na vozilu vrlo ograničen.Akumulator stvara mnogo topline tijekom rada vozila i s vremenom se nakuplja na relativno malom prostoru.Zbog gustog naslaga ćelija u baterijskom paketu, također je relativno teže raspršiti toplinu u srednjem području do određene mjere, pogoršavajući temperaturnu nedosljednost između ćelija, što će smanjiti učinkovitost punjenja i pražnjenja baterije i utjecati na snagu baterije;To će uzrokovati toplinski bijeg i utjecati na sigurnost i vijek trajanja sustava.
Temperatura akumulatorske baterije ima veliki utjecaj na njenu izvedbu, vijek trajanja i sigurnost.Na niskim temperaturama, unutarnji otpor litij-ionskih baterija će se povećati, a kapacitet će se smanjiti.U ekstremnim slučajevima, elektrolit će se smrznuti i baterija se ne može isprazniti.Učinkovitost baterijskog sustava pri niskim temperaturama bit će znatno pogođena, što će rezultirati performansama izlazne snage električnih vozila.Blijeđenje i smanjenje dometa.Prilikom punjenja novih energetskih vozila u uvjetima niske temperature, opći BMS prvo zagrijava bateriju na odgovarajuću temperaturu prije punjenja.Ako se njime ne rukuje pravilno, to će dovesti do trenutnog prenapona, što će rezultirati unutarnjim kratkim spojem, te može doći do daljnjeg dima, požara ili čak eksplozije.Problem sigurnosti punjenja pri niskim temperaturama sustava baterija električnih vozila u velikoj mjeri ograničava promociju električnih vozila u hladnim regijama.
Upravljanje toplinom baterije jedna je od važnih funkcija u BMS-u, uglavnom za održavanje baterije u odgovarajućem temperaturnom rasponu u svakom trenutku, kako bi se održalo najbolje radno stanje baterije.Upravljanje toplinom baterije uglavnom uključuje funkcije hlađenja, grijanja i izjednačavanja temperature.Funkcije hlađenja i grijanja uglavnom su prilagođene mogućem utjecaju vanjske temperature okoline na bateriju.Izjednačavanje temperature koristi se za smanjenje temperaturne razlike unutar baterije i sprječava brzo propadanje uzrokovano pregrijavanjem određenog dijela baterije.
Općenito govoreći, načini hlađenja baterija uglavnom se dijele u tri kategorije: hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom i izravno hlađenje.Način rada hlađenja zrakom koristi prirodni vjetar ili zrak za hlađenje u putničkom prostoru koji struji kroz površinu baterije kako bi se postigla izmjena topline i hlađenje.Hlađenje tekućinom općenito koristi neovisni cjevovod rashladnog sredstva za grijanje ili hlađenje baterije.Trenutno je ova metoda glavni tok hlađenja.Na primjer, Tesla i Volt koriste ovu metodu hlađenja.Sustav izravnog hlađenja eliminira cjevovod za hlađenje baterije i izravno koristi rashladno sredstvo za hlađenje baterije.
1. Sustav zračnog hlađenja:
U ranim električnim baterijama, zbog njihovog malog kapaciteta i gustoće energije, mnoge su se baterije hladile zračnim hlađenjem.Zračno hlađenje (PTC grijač zraka) podijeljen je u dvije kategorije: prirodno hlađenje zrakom i prisilno hlađenje zrakom (pomoću ventilatora), a za hlađenje baterije koristi prirodni vjetar ili hladan zrak u kabini.
Tipični predstavnici zračno hlađenih sustava su Nissan Leaf, Kia Soul EV itd.;trenutno su 48V baterije 48V mikrohibridnih vozila općenito raspoređene u putničkom prostoru i hlade se zračnim hlađenjem.Struktura sustava za hlađenje zrakom je relativno jednostavna, tehnologija je relativno zrela, a cijena je niska.Međutim, zbog ograničene topline koju oduzima zrak, učinkovitost izmjene topline je niska, ujednačenost unutarnje temperature baterije nije dobra i teško je postići precizniju kontrolu temperature baterije.Stoga je sustav zračnog hlađenja općenito prikladan za situacije s kratkim dometom krstarenja i malom težinom vozila.
Vrijedno je spomenuti da za zrakom hlađeni sustav dizajn zračnog kanala igra ključnu ulogu u učinku hlađenja.Zračni kanali se uglavnom dijele na serijske zračne kanale i paralelne zračne kanale.Serijska struktura je jednostavna, ali je otpor velik;paralelna struktura je složenija i zauzima više prostora, ali je jednolikost rasipanja topline dobra.
2. Sustav hlađenja tekućinom
Način rada hlađen tekućinom znači da baterija koristi tekućinu za hlađenje za razmjenu topline (PTC grijač rashladne tekućine).Rashladno sredstvo se može podijeliti u dvije vrste koje mogu izravno kontaktirati baterijsku ćeliju (silikonsko ulje, ricinusovo ulje, itd.) i kontaktirati baterijsku ćeliju (voda i etilen glikol, itd.) kroz vodene kanale;trenutno se više koristi miješana otopina vode i etilen glikola.Sustav tekućeg hlađenja općenito dodaje hladnjak za spajanje s ciklusom hlađenja, a toplina baterije se oduzima kroz rashladno sredstvo;njegove osnovne komponente su kompresor, rashladni uređaj ielektrična pumpa za vodu.Kao izvor energije za hlađenje, kompresor određuje kapacitet izmjene topline cijelog sustava.Hladnjak djeluje kao izmjenjivač između rashladnog sredstva i rashladne tekućine, a količina izmjene topline izravno određuje temperaturu rashladne tekućine.Pumpa za vodu određuje protok rashladne tekućine u cjevovodu.Što je protok veći, to je prijenos topline bolji i obrnuto.
Vrijeme objave: 30. svibnja 2023
