Като основен източник на енергия за нови енергийни превозни средства, захранващите батерии са от голямо значение за новите енергийни превозни средства.По време на действителното използване на автомобила батерията ще се сблъска със сложни и променливи работни условия.За да се подобри обхватът на пътуване, превозното средство трябва да подреди възможно най-много батерии в определено пространство, така че мястото за батерията на превозното средство е много ограничено.Батерията генерира много топлина по време на работа на автомобила и се натрупва в сравнително малко пространство с течение на времето.Поради гъстото подреждане на клетки в батерията също е сравнително по-трудно да се разсейва топлината в средната зона до известна степен, изостряйки температурната несъответствие между клетките, което ще намали ефективността на зареждане и разреждане на батерията и влияят на мощността на батерията;Това ще причини термично изтичане и ще повлияе на безопасността и живота на системата.
Температурата на захранващата батерия има голямо влияние върху нейната производителност, живот и безопасност.При ниска температура вътрешното съпротивление на литиево-йонните батерии ще се увеличи и капацитетът ще намалее.В екстремни случаи електролитът ще замръзне и батерията не може да се разреди.Нискотемпературните характеристики на акумулаторната система ще бъдат силно засегнати, което ще доведе до изходната мощност на електрическите превозни средства.Избледняване и намаляване на обхвата.Когато зареждате нови енергийни превозни средства при условия на ниска температура, общият BMS първо загрява батерията до подходяща температура преди зареждане.Ако не се борави правилно, това ще доведе до мигновено презареждане на напрежението, водещо до вътрешно късо съединение и може да възникне допълнителен дим, пожар или дори експлозия.Проблемът с безопасността при зареждане при ниска температура на акумулаторната система на електрически превозни средства ограничава до голяма степен популяризирането на електрически превозни средства в студените райони.
Термичното управление на батерията е една от важните функции в BMS, главно за поддържане на батерията да работи в подходящ температурен диапазон по всяко време, така че да се поддържа най-доброто работно състояние на батерията.Термичното управление на батерията включва главно функциите за охлаждане, отопление и изравняване на температурата.Функциите за охлаждане и отопление се настройват главно за възможното въздействие на външната околна температура върху батерията.Температурното изравняване се използва за намаляване на температурната разлика вътре в батерията и предотвратяване на бързо разпадане, причинено от прегряване на определена част от батерията.
Най-общо казано, режимите на охлаждане на захранващите батерии се разделят основно на три категории: въздушно охлаждане, течно охлаждане и директно охлаждане.Режимът на въздушно охлаждане използва естествен вятър или охлаждащ въздух в купето, за да тече през повърхността на батерията, за да постигне топлообмен и охлаждане.Течното охлаждане обикновено използва независим тръбопровод за охлаждаща течност за загряване или охлаждане на захранващата батерия.В момента този метод е основният метод на охлаждане.Например Tesla и Volt използват този метод на охлаждане.Системата за директно охлаждане елиминира охлаждащия тръбопровод на захранващата батерия и директно използва хладилен агент за охлаждане на захранващата батерия.
1. Система за въздушно охлаждане:
В ранните захранващи батерии, поради малкия им капацитет и енергийна плътност, много захранващи батерии се охлаждаха чрез въздушно охлаждане.Въздушно охлаждане (PTC въздушен нагревател) се разделя на две категории: естествено въздушно охлаждане и принудително въздушно охлаждане (чрез вентилатор) и използва естествен вятър или студен въздух в кабината за охлаждане на батерията.
Типични представители на системите с въздушно охлаждане са Nissan Leaf, Kia Soul EV и др.;в момента 48V батериите на 48V микрохибридни превозни средства обикновено са разположени в купето и се охлаждат чрез въздушно охлаждане.Структурата на системата за въздушно охлаждане е сравнително проста, технологията е сравнително зряла и цената е ниска.Въпреки това, поради ограничената топлина, отнета от въздуха, неговата ефективност на топлообмен е ниска, равномерността на вътрешната температура на батерията не е добра и е трудно да се постигне по-прецизен контрол на температурата на батерията.Следователно системата за въздушно охлаждане като цяло е подходяща за ситуации с малък пробег и ниско тегло на автомобила.
Струва си да се спомене, че за система с въздушно охлаждане дизайнът на въздуховода играе жизненоважна роля за охлаждащия ефект.Въздушните канали се разделят главно на последователни въздуховоди и паралелни въздуховоди.Серийната структура е проста, но съпротивлението е голямо;паралелната структура е по-сложна и заема повече място, но равномерността на разсейване на топлината е добра.
2. Система за течно охлаждане
Режимът с течно охлаждане означава, че батерията използва охлаждаща течност за обмен на топлина (PTC нагревател на охлаждащата течност).Охлаждащата течност може да бъде разделена на два типа, които могат директно да контактуват с акумулаторната клетка (силициево масло, рициново масло и т.н.) и да контактуват с акумулаторната клетка (вода и етиленгликол и т.н.) през водни канали;в момента смесеният разтвор на вода и етилен гликол се използва повече.Системата за течно охлаждане обикновено добавя чилър за свързване с цикъла на охлаждане и топлината на батерията се отнема чрез хладилния агент;основните му компоненти са компресорът, охладителят иелектрическа водна помпа.Като източник на енергия за охлаждане, компресорът определя топлообменния капацитет на цялата система.Чилърът действа като обмен между хладилния агент и охлаждащата течност, а количеството на топлообмен директно определя температурата на охлаждащата течност.Водната помпа определя дебита на охлаждащата течност в тръбопровода.Колкото по-висока е скоростта на потока, толкова по-добра е ефективността на топлопреноса и обратно.
Време на публикуване: 30 май 2023 г
