Нема сумње да температурни фактор има пресудан утицај на перформансе, век трајања и безбедност батерија. Генерално говорећи, очекујемо да систем батерија ради у опсегу од 15~35℃, како би се постигла најбоља излазна и улазна снага, максимална расположива енергија и најдужи век трајања циклуса (иако складиштење на ниској температури може продужити календарски век трајања батерије, нема много смисла практиковати складиштење на ниској температури у апликацијама, а батерије су у том погледу веома сличне људима).
Тренутно, управљање топлотом система батерија може се углавном поделити у четири категорије: природно хлађење, хлађење ваздухом, хлађење течношћу и директно хлађење. Међу њима, природно хлађење је пасивна метода управљања топлотом, док су хлађење ваздухом, хлађење течношћу и једносмерна струја активни. Главна разлика између ове три категорије је разлика у медијуму за размену топлоте.
· Природно хлађење
Слободно хлађење нема додатне уређаје за размену топлоте. На пример, BYD је усвојио природно хлађење у моделима Qin, Tang, Song, E6, Tengshi и другим моделима који користе LFP ћелије. Разуме се да ће накнадни BYD прећи на течно хлађење за моделе који користе тернарне батерије.
· Ваздушно хлађење (PTC грејач ваздуха)
Ваздушно хлађење користи ваздух као медијум за пренос топлоте. Постоје два уобичајена типа. Први се назива пасивно ваздушно хлађење, које директно користи спољашњи ваздух за размену топлоте. Други тип је активно ваздушно хлађење, које може претходно загрејати или охладити спољашњи ваздух пре него што уђе у систем батерија. У раним данима, многи јапански и корејски електрични модели користили су решења са ваздушним хлађењем.
· Течно хлађење
Течно хлађење користи антифриз (као што је етилен гликол) као медијум за пренос топлоте. Генерално постоји више различитих кругова за размену топлоте у решењу. На пример, VOLT има круг хладњака, круг климатизације (ПТЦ климатизација), и PTC коло (PTC грејач расхладне течности). Систем за управљање батеријом реагује, подешава се и пребацује у складу са стратегијом управљања температуром. TESLA Model S има коло серијски повезано са хлађењем мотора. Када је потребно загревање батерије на ниској температури, коло за хлађење мотора је повезано серијски са колом за хлађење батерије, а мотор може да загреје батерију. Када је батерија на високој температури, коло за хлађење мотора и коло за хлађење батерије ће се подешавати паралелно, а два система хлађења ће независно расипати топлоту.
1. Гасни кондензатор
2. Секундарни кондензатор
3. Вентилатор секундарног кондензатора
4. Вентилатор кондензатора гаса
5. Сензор притиска клима уређаја (страна високог притиска)
6. Сензор температуре клима уређаја (страна високог притиска)
7. Електронски компресор клима уређаја
8. Сензор притиска клима уређаја (страна ниског притиска)
9. Сензор температуре клима уређаја (страна ниског притиска)
10. Експанзиони вентил (хладњак)
11. Експанзиони вентил (испаривач)
· Директно хлађење
Директно хлађење користи расхладно средство (материјал који мења фазу) као медијум за размену топлоте. Расхладно средство може да апсорбује велику количину топлоте током процеса фазног прелаза из гаса у течност. У поређењу са расхладним средством, ефикасност преноса топлоте може се повећати више од три пута, а батерија се може брже заменити. Топлота унутар система се одводи. Шема директног хлађења је коришћена у BMW i3.
Поред ефикасности хлађења, шема термичког управљања батеријским системом мора да узме у обзир конзистентност температуре свих батерија. PACK има стотине ћелија, а сензор температуре не може да детектује сваку ћелију. На пример, у модулу Тесла Модел С постоје 444 батерије, али су распоређене само 2 тачке за детекцију температуре. Стога је неопходно учинити батерију што је могуће конзистентнијом кроз дизајн термичког управљања. Добра конзистентност температуре је предуслов за конзистентне параметре перформанси као што су снага батерије, век трајања и SOC.
Време објаве: 28. април 2024.
