Sustav toplinskog upravljanja potpuno električnih vozila ne samo da osigurava ugodno okruženje za vožnju vozača, već i kontrolira temperaturu, vlažnost, temperaturu dovoda zraka itd. unutarnjeg okruženja. Uglavnom kontrolira temperaturu baterije. Kontrola temperature baterije osigurava sigurnost električnog vozila. Važan je preduvjet za učinkovit i siguran rad automobila.
Postoji mnogo metoda hlađenja baterija, koje se mogu podijeliti na hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom, hlađenje hladnjakom, hlađenje materijalom za promjenu faze i hlađenje toplinskim cijevima.
Previsoka ili preniska temperatura utjecat će na performanse litij-ionskih baterija, ali različite temperature imaju različite učinke na unutarnju strukturu baterije i ionske kemijske reakcije.
Na niskim temperaturama, ionska vodljivost elektrolita tijekom punjenja i pražnjenja je niska, a impedancije na granici pozitivne elektrode/elektrolita i negativne elektrode/elektrolita su visoke, što utječe na impedanciju prijenosa naboja na površinama pozitivne i negativne elektrode i brzinu difuzije litijevih iona u negativnoj elektrodi, što u konačnici utječe na ključne pokazatelje poput brzine pražnjenja baterije te učinkovitosti punjenja i pražnjenja. Na niskim temperaturama, dio otapala u elektrolitu baterije će se skrutnuti, što otežava migraciju litijevih iona. Kako temperatura pada, impedancija elektrokemijske reakcije elektrolitne soli će se nastaviti povećavati, a konstanta disocijacije njezinih iona će se također nastaviti smanjivati. Ovi čimbenici će ozbiljno utjecati na brzinu kretanja iona u elektrolitu koja smanjuje brzinu elektrokemijske reakcije; a tijekom procesa punjenja baterije na niskim temperaturama, poteškoće u migraciji litijevih iona će izazvati redukciju litijevih iona u metalne litijeve dendrite, što će rezultirati razgradnjom elektrolita i povećanom koncentracijskom polarizacijom. Štoviše, oštri kutovi ovog litijevog metalnog dendrita mogu lako probiti unutarnji separator baterije, uzrokujući kratki spoj unutar baterije i uzrokujući sigurnosnu nesreću.
Visoka temperatura neće uzrokovati skrućivanje elektrolita, niti će smanjiti brzinu difuzije iona elektrolitnih soli; naprotiv, visoka temperatura će povećati aktivnost elektrokemijske reakcije materijala, povećati brzinu difuzije iona i ubrzati migraciju litijevih iona, pa u određenom smislu visoke temperature pomažu u poboljšanju performansi punjenja i pražnjenja litij-ionskih baterija. Međutim, kada je temperatura previsoka, ubrzat će reakciju razgradnje SEI filma, reakciju između litij-ugljika i elektrolita, reakciju između litij-ugljika i ljepila, reakciju razgradnje elektrolita i reakciju razgradnje katodnog materijala, što ozbiljno utječe na vijek trajanja i performanse baterije. Performanse upotrebe. Gore navedene reakcije su gotovo sve nepovratne. Kada se ubrza brzina reakcije, materijali dostupni za reverzibilne elektrokemijske reakcije unutar baterije će se brzo smanjiti, što će uzrokovati pad performansi baterije u kratkom vremenskom razdoblju. A kada temperatura baterije nastavi rasti iznad sigurne temperature baterije, unutar baterije će spontano doći do reakcije raspadanja elektrolita i elektroda, što će u vrlo kratkom vremenu generirati veliku količinu topline, odnosno doći će do toplinskog kvara baterije, što će uzrokovati njezino potpuno uništenje. U malom prostoru kutije za bateriju, toplina se teško raspršuje na vrijeme i brzo se akumulira u kratkom vremenskom razdoblju. Vrlo je vjerojatno da će to uzrokovati brzo širenje toplinskog kvara baterije, uzrokujući dimljenje, spontano paljenje ili čak eksploziju baterije.
Strategija upravljanja toplinom kod čisto električnih vozila je: Postupak hladnog pokretanja baterije je: prije pokretanja električnog vozila,BMSprovjerava temperaturu baterijskog modula i uspoređuje prosječnu vrijednost temperature temperaturnog senzora s ciljanom temperaturom. Ako je prosječna temperatura trenutnog baterijskog modula viša od ciljane temperature, električno vozilo može normalno pokrenuti; ako je prosječna vrijednost temperature senzora niža od ciljane temperature,PTC grijač za električna vozilapotrebno je uključiti za pokretanje sustava predgrijavanja. Tijekom procesa zagrijavanja, BMS neprestano prati temperaturu baterije. Kako temperatura baterije raste tijekom rada sustava predgrijavanja, kada prosječna temperatura temperaturnog senzora dosegne ciljanu temperaturu, sustav predgrijavanja prestaje raditi.
Vrijeme objave: 09. svibnja 2024.
