Као главни извор енергије за возила са новим енергетским погоном, батерије су од великог значаја за возила са новим енергетским погоном. Током стварне употребе возила, батерија ће се суочити са сложеним и променљивим радним условима. Да би се побољшао домет вожње, возило мора да распореди што више батерија у одређеном простору, тако да је простор за батеријски пакет на возилу веома ограничен. Батерија генерише много топлоте током рада возила и временом се акумулира у релативно малом простору. Због густог слагања ћелија у батеријском пакету, такође је релативно теже донекле расипати топлоту у средњем делу, што погоршава температурну неједнакост између ћелија, што ће смањити ефикасност пуњења и пражњења батерије и утицати на снагу батерије; То ће изазвати термички бег и утицати на безбедност и век трајања система.
Температура батерије има велики утицај на њене перформансе, век трајања и безбедност. На ниској температури, унутрашњи отпор литијум-јонских батерија ће се повећати, а капацитет ће се смањити. У екстремним случајевима, електролит ће се смрзнути и батерија се неће моћи испразнити. Перформансе батеријског система на ниским температурама ће бити значајно погођене, што ће резултирати у губитку снаге електричних возила. Смањење напајања и домета. Приликом пуњења возила на нову енергију на ниским температурама, општи систем за управљање батеријом (BMS) прво загрева батерију на одговарајућу температуру пре пуњења. Ако се не рукује правилно, то ће довести до тренутног прекомерног пуњења напона, што ће резултирати унутрашњим кратким спојем, а може доћи и до даљег дима, пожара или чак експлозије. Проблем безбедности пуњења батеријског система електричних возила на ниским температурама у великој мери ограничава промоцију електричних возила у хладним регионима.
Термално управљање батеријом једна је од важних функција у BMS-у, углавном да би се батеријски пакет увек радио у одговарајућем температурном опсегу, како би се одржало најбоље радно стање батеријског пакета. Термално управљање батеријом углавном обухвата функције хлађења, грејања и изједначавања температуре. Функције хлађења и грејања се углавном подешавају за могући утицај спољашње температуре околине на батерију. Изједначавање температуре се користи за смањење температурне разлике унутар батеријског пакета и спречавање брзог кварења изазваног 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 у кабини за струјање кроз површину батерије ради размене топлоте и хлађења. Течно хлађење генерално користи независни цевовод за хлађење батерије. Тренутно је овај метод хлађења главни. На пример, Тесла и Волт користе овај метод хлађења. Систем директног хлађења елиминише цевовод за хлађење батерије и директно користи расхладно средство за хлађење батерије.
1. Систем за хлађење ваздухом:
У раним батеријама, због њиховог малог капацитета и густине енергије, многе батерије су се хладиле ваздушним хлађењем. Ваздушно хлађење (PTC грејач ваздуха) је подељен у две категорије: природно хлађење ваздухом и принудно хлађење ваздухом (помоћу вентилатора), и користи природни ветар или хладни ваздух у кабини за хлађење батерије.
Типични представници система са ваздушним хлађењем су Nissan Leaf, Kia Soul EV, итд.; тренутно се батерије од 48 V микрохибридних возила од 48 V углавном налазе у путничком простору и хладе се ваздушним хлађењем. Структура система за ваздушно хлађење је релативно једноставна, технологија је релативно зрела, а трошкови су ниски. Међутим, због ограничене топлоте коју ваздух одводи, ефикасност размене топлоте је ниска, уједначеност унутрашње температуре батерије није добра и тешко је постићи прецизнију контролу температуре батерије. Стога је систем за ваздушно хлађење генерално погодан за ситуације са кратким дометом и малом тежином возила.
Вреди напоменути да код система са ваздушним хлађењем, дизајн ваздушног канала игра виталну улогу у ефекту хлађења. Ваздушни канали се углавном деле на серијске ваздушне канале и паралелне ваздушне канале. Серијска структура је једноставна, али је отпор велики; паралелна структура је сложенија и заузима више простора, али је равномерно одвођење топлоте добро.
2. Систем за течно хлађење
Режим течног хлађења значи да батерија користи расхладну течност за размену топлоте (PTC грејач расхладне течности). Расхладна течност се може поделити на две врсте: оне које могу директно да дођу у контакт са ћелијом батерије (силицијумско уље, рицинусово уље итд.) и оне које могу да дођу у контакт са ћелијом батерије (вода и етилен гликол итд.) кроз водене канале; тренутно се више користи мешани раствор воде и етилен гликола. Систем за течно хлађење генерално додаје чилер који се повезује са расхладним циклусом, а топлота батерије се одводи кроз расхладно средство; његове основне компоненте су компресор, чилер и...електрична водена пумпаКао извор енергије за хлађење, компресор одређује капацитет размене топлоте целог система. Чилер делује као размена између расхладног средства и расхладне течности, а количина размене топлоте директно одређује температуру расхладне течности. Водена пумпа одређује брзину протока расхладне течности у цевоводу. Што је бржи проток, то су боље перформансе преноса топлоте и обрнуто.
Време објаве: 09.08.2024.
