Kao glavni izvor energije za vozila s novim izvorima energije, baterije su od velike važnosti za vozila s novim izvorima energije. Tijekom stvarne upotrebe vozila, baterija će se suočiti sa složenim i promjenjivim radnim uvjetima. Kako bi se poboljšao domet putovanja, vozilo mora rasporediti što više baterija u određenom prostoru, tako da je prostor za baterijski paket na vozilu vrlo ograničen. Baterija stvara puno topline tijekom rada vozila i s vremenom se akumulira u relativno malom prostoru. Zbog gustog slaganja ćelija u baterijskom paketu, također je relativno teže do određene mjere raspršiti toplinu u srednjem području, što pogoršava temperaturnu neusklađenost 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 baterije ima veliki utjecaj na njezine performanse, 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 neće moći isprazniti. Performanse baterijskog sustava na niskim temperaturama bit će uvelike pogođene, što će rezultirati performansama izlazne snage električnih vozila. Smanjenje snage i dometa. Prilikom punjenja vozila s novom energijom na niskim temperaturama, opći BMS prvo zagrijava bateriju na odgovarajuću temperaturu prije punjenja. Ako se s njim ne rukuje pravilno, to će dovesti do trenutnog prenapona, što će rezultirati unutarnjim kratkim spojem, a može doći i do daljnjeg dima, požara ili čak eksplozije. Problem sigurnosti punjenja baterijskog sustava električnih vozila na niskim temperaturama uvelike ograničava promociju električnih vozila u hladnim regijama.
Upravljanje temperaturom 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 temperaturom baterije uglavnom uključuje funkcije hlađenja, grijanja i izjednačavanja temperature. Funkcije hlađenja i grijanja uglavnom se prilagođavaju mogućem utjecaju vanjske temperature okoline na bateriju. Izjednačavanje temperature koristi se za smanjenje temperaturne razlike unutar baterije i sprječavanje brzog propadanja uzrokovanog pregrijavanjem određenog dijela baterije.
Općenito govoreći, načini hlađenja baterija uglavnom se dijele u tri kategorije: hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom i izravno hlađenje. Način hlađenja zrakom koristi prirodni vjetar ili rashladni zrak u putničkom prostoru za strujanje kroz površinu baterije radi postizanja izmjene topline i hlađenja. Hlađenje tekućinom općenito koristi neovisni cjevovod rashladne tekućine za grijanje ili hlađenje baterije. Trenutno je ova metoda glavna metoda hlađenja. Na primjer, Tesla i Volt koriste ovu metodu hlađenja. Izravni sustav hlađenja eliminira cjevovod rashladne tekućine baterije i izravno koristi rashladno sredstvo za hlađenje baterije.
1. Sustav zračnog hlađenja:
U ranim baterijama, zbog njihovog malog kapaciteta i gustoće energije, mnoge baterije su se hladile zrakom. Hlađenje zrakom (PTC grijač zraka) podijeljen je u dvije kategorije: prirodno hlađenje zrakom i prisilno hlađenje zrakom (pomoću ventilatora), te koristi prirodni vjetar ili hladni zrak u kabini za hlađenje baterije.
Tipični predstavnici sustava hlađenja zrakom su Nissan Leaf, Kia Soul EV itd.; trenutno su 48V baterije 48V mikrohibridnih vozila općenito raspoređene u putničkom prostoru i hlade se zrakom. Struktura sustava hlađenja zrakom je relativno jednostavna, tehnologija je relativno zrela, a cijena niska. Međutim, zbog ograničene topline koju odvodi zrak, učinkovitost izmjene topline je niska, ujednačenost unutarnje temperature baterije nije dobra i teško je postići precizniju kontrolu temperature baterije. Stoga je sustav hlađenja zrakom općenito prikladan za situacije s kratkim dometom i malom težinom vozila.
Vrijedi spomenuti da kod sustava hlađenog zrakom dizajn zračnog kanala igra vitalnu ulogu u učinku hlađenja. Zračni kanali se uglavnom dijele na serijske zračne kanale i paralelne zračne kanale. Serijska struktura je jednostavna, ali otpor je velik; paralelna struktura je složenija i zauzima više prostora, ali je ujednačenost odvođenja topline dobra.
2. Sustav tekućeg hlađenja
Način hlađenja tekućinom znači da baterija koristi rashladnu tekućinu za izmjenu topline (PTC grijač rashladne tekućine). Rashladna tekućina može se podijeliti na dvije vrste koje mogu izravno doći u kontakt s baterijskom ćelijom (silicijsko ulje, ricinusovo ulje itd.) i dodirnuti baterijsku ćeliju (voda i etilen glikol itd.) putem vodenih kanala; trenutno se više koristi mješovita otopina vode i etilen glikola. Sustav tekućeg hlađenja općenito dodaje hladnjak koji se spaja s rashladnim ciklusom, a toplina baterije se odvodi putem rashladnog sredstva; njegove glavne komponente su kompresor, hladnjak ielektrična vodena pumpaKao izvor energije za hlađenje, kompresor određuje kapacitet izmjene topline cijelog sustava. Rashladni uređaj djeluje kao izmjenjivač između rashladnog sredstva i rashladne tekućine, a količina izmjene topline izravno određuje temperaturu rashladne tekućine. Vodena pumpa određuje brzinu protoka rashladne tekućine u cjevovodu. Što je brži protok, to su bolje performanse prijenosa topline i obrnuto.
Vrijeme objave: 09.08.2024.
