Значај батерија као главног извора енергије за возила са новом енергијом је очигледан. У стварној употреби возила, батерија ће се суочити са сложеним и разноврсним условима рада. Да би се побољшао домет вожње, возила морају да распореде што више батеријских ћелија у одређеном простору, тако да је простор за батеријски пакет на возилу веома ограничен. Батерије генеришу велику количину топлоте током рада возила и временом се акумулирају у релативно малим просторима. Због густог слагања батеријских ћелија унутар батеријског пакета, такође је релативно тешко расипати топлоту у средњем делу, што погоршава температурну неједнакост између ћелија. Као резултат тога, смањиће се ефикасност пуњења и пражњења батерије и утицати на њену снагу; У тежим случајевима, може довести и до термичког прегревања, што утиче на безбедност и век трајања система.
Температура батерија има значајан утицај на њихове перформансе, век трајања и безбедност. На ниским температурама, литијум-јонске батерије могу доживети повећање унутрашњег отпора и смањење капацитета. У екстремним случајевима, то може довести до смрзавања електролита и немогућности пражњења батерије. Перформансе батеријског система на ниским температурама су значајно погођене, што резултира смањењем излазне снаге и смањеним дометом вожње електричних возила. Приликом пуњења возила на нову енергију на ниским температурама, систем за управљање батеријама (BMS) генерално загрева батерију на одговарајућу температуру пре пуњења. Ако се не рукује правилно, може доћи до тренутног прекомерног пуњења напона, што доводи до унутрашњих кратких спојева, што може даље довести до димљења, пожара, па чак и експлозија. Безбедносна питања пуњења на ниским температурама у системима батерија електричних возила значајно су ограничила промоцију електричних возила у хладним регионима.
Термално управљање батеријомје једна од важних функција у BMS-у, углавном да би се осигурало да батеријски пакет увек може да ради у одговарајућем температурном опсегу, чиме се одржава оптимално радно стање батеријског пакета.термално управљање батеријамаУглавном укључује функције као што су хлађење, грејање и балансирање температуре. Функције хлађења и грејања се углавном подешавају у складу са могућим утицајем спољашње температуре околине на батерију. Баланс температуре се користи за смањење температурне разлике унутар батерије и спречавање брзог кварења узрокованог прегревањем одређеног дела батерије.
Генерално говорећи, начини хлађења батерија су углавном подељени у три категорије: ваздушно хлађење, течно хлађење и директно хлађење. Режим ваздушног хлађења користи природни ветар или расхладни ваздух из путничког простора да прође кроз површину батерије ради размене топлоте и хлађења. Течно хлађење генерално користи независне цевоводе за хлађење за загревање или хлађење батерија. Тренутно је ова метода главна метода за хлађење, какву користе Тесла и Волт. Систем директног хлађења елиминише цевовод за хлађење батерије и директно користи расхладно средство за хлађење батерије.
1. Систем за хлађење ваздухом:
Ране батерије, због свог малог капацитета и густине енергије, често су хлађене ваздушним хлађењем. Хлађење ваздушним хлађењем је подељено у две категорије: природно хлађење ваздушним хлађењем и присилно хлађење ваздушним хлађењем (помоћу вентилатора), које користи природни ваздух или хладни ваздух из кабине за хлађење батерије.
Типични представници система са ваздушним хлађењем укључују Nissan Leaf, Kia Soul EV, итд. Тренутно, батерије од 48 V микро хибридних возила од 48 V су генерално распоређене у путничком простору и хладе се ваздушним хлађењем. Дијаграм путање ваздушног хлађења одређене батерије приказан је на слици 2. Структура система са ваздушним хлађењем је релативно једноставна, технологија је релативно зрела, а трошкови су релативно ниски. Међутим, због ограничене топлоте коју преноси ваздух, ефикасност преноса топлоте је ниска, а уједначеност унутрашње температуре батерије је лоша, што отежава постизање прецизне контроле температуре батерије. Стога су системи са ваздушним хлађењем генерално погодни за ситуације са кратким дометом вожње и малом тежином возила.
2. Систем за течно хлађење
Режим течног хлађења односи се на батерију која користи расхладну течност за размену топлоте, а његов шематски дијаграм је приказан на слици 3. Расхладна течност је подељена на две врсте: директан контакт са ћелијама батерије (силиконско уље, рицинусово уље, итд.) и контакт са ћелијама батерије кроз водене канале (вода и етилен гликол, итд.); Тренутно се обично користе мешовити раствори воде и етилен гликола. Системи течног хлађења генерално додају чилер повезан са расхладним циклусом, који одводи топлоту из батерије кроз расхладно средство; Његове основне компоненте су компресор, чилер и...водена пумпаКомпресор, као извор енергије за хлађење, одређује капацитет преноса топлоте целог система. Чилер игра улогу у размени расхладног средства и расхладне течности, а количина размене топлоте директно одређује температуру расхладне течности. Водена пумпа одређује брзину протока расхладне течности у цевоводу, и што је брзина протока већа, то су боље перформансе преноса топлоте и обрнуто.
3. Директни систем хлађења:
Директни систем хлађења користи расхладно средство система климатизације за директно хлађење батерије, као што је приказано на слици 11. Испаривач система климатизације је директно инсталиран у систем батерије, а расхладно средство испарава у испаривачу како би директно уклонило топлоту коју генерише систем батерије, чиме се постиже бржи и ефикаснији процес хлађења. Тренутно постоји релативно мало модела који користе директно хлађење, а најтипичнији је BMW i3. Због одсуства међуразмене топлоте између течности, систем хлађења има компактну структуру, већу ефикасност хлађења (3-4 пута већу од течног хлађења) и релативно ниже трошкове. Али проблем лежи у чињеници да је због конверзије гаса у течност расхладног средства у цевоводу, управљање целим системом релативно сложено, а уједначеност температуре лоша. Такође има високе захтеве за отпорност на висок притисак и заптивање система, што представља значајан ризик за његову примену у целом возилу.
Време објаве: 27. март 2026.
