Як основне джерело живлення для транспортних засобів на нових джерелах енергії, акумуляторні батареї мають велике значення для них. Під час фактичного використання транспортного засобу акумулятор працюватиме у складних та мінливих умовах експлуатації.
За низької температури внутрішній опір літій-іонних акумуляторів збільшуватиметься, а ємність зменшуватиметься. В екстремальних випадках електроліт замерзатиме, і акумулятор не можна буде розрядити. Низькотемпературна продуктивність акумуляторної системи значно постраждає, що призведе до зниження вихідної потужності електромобілів. Зменшення швидкості заряджання та запасу ходу. Під час заряджання автомобілів на нових джерелах енергії за низьких температур загальна система управління акумулятором (BMS) спочатку нагріває акумулятор до відповідної температури перед зарядкою. Неправильне поводження призведе до миттєвого перезаряду напруги, що може спричинити внутрішнє коротке замикання, а також до подальшого димлення, пожежі або навіть вибуху.
За високої температури, якщо керування зарядним пристроєм вийде з ладу, це може спричинити бурхливу хімічну реакцію всередині акумулятора та утворення великої кількості тепла. Якщо тепло швидко накопичується всередині акумулятора, не встигаючи розсіюватися, акумулятор може протікати, виділяти гази, диміти тощо. У важких випадках акумулятор може сильно горіти та вибухати.
Система терморегуляції акумулятора (Battery Thermal Management System, BTMS) є основною функцією системи керування акумулятором. Термічна регулювальна система акумулятора включає в себе функції охолодження, нагрівання та вирівнювання температури. Функції охолодження та нагрівання в основному налаштовуються з урахуванням можливого впливу зовнішньої температури навколишнього середовища на акумулятор. Вирівнювання температури використовується для зменшення різниці температур всередині акумуляторного блоку та запобігання швидкому розряду, спричиненому перегрівом певної частини акумулятора. Замкнута система регулювання складається з теплопровідного середовища, блоку вимірювання та керування, а також обладнання для контролю температури, завдяки чому акумулятор може працювати в межах відповідного температурного діапазону для підтримки оптимального стану використання та забезпечення продуктивності та терміну служби акумуляторної системи.
1. Режим розробки моделі "V" системи теплового менеджменту
Як компонент системи живлення акумулятора, система теплового управління також розроблена відповідно до моделі розробки V" автомобільної промисловості. За допомогою інструментів моделювання та великої кількості тестових перевірок лише таким чином можна підвищити ефективність розробки, знизити вартість розробки та гарантійну систему. Надійність, безпека та довговічність.
Нижче наведено V-подібну модель розвитку системи теплового менеджменту. Загалом кажучи, модель складається з двох осей, однієї горизонтальної та однієї вертикальної: горизонтальна вісь складається з чотирьох основних ліній прямого розвитку та однієї основної лінії зворотної перевірки, причому основна лінія - це прямий розвиток, враховуючи зворотну перевірку замкнутого циклу; вертикальна вісь складається з трьох рівнів: компоненти, підсистеми та системи.
Температура акумулятора безпосередньо впливає на його безпеку, тому проектування та дослідження системи терморегуляції акумулятора є одним із найважливіших завдань у проектуванні акумуляторної системи. Проектування та перевірка терморегуляції акумуляторної системи повинні проводитися у суворій відповідності до процесу проектування терморегуляції акумулятора, типів системи терморегуляції акумулятора та її компонентів, вибору компонентів системи терморегуляції та оцінки продуктивності системи терморегуляції. Це забезпечує продуктивність та безпеку акумулятора.
1. Вимоги до системи теплового управління. Відповідно до вхідних параметрів проекту, таких як середовище використання транспортного засобу, умови експлуатації транспортного засобу та температурне вікно акумуляторного елемента, проводиться аналіз потреб, щоб уточнити вимоги до акумуляторної системи для системи теплового управління; системні вимоги, згідно з аналізом вимог, визначають функції системи теплового управління та цілі проектування системи. Ці цілі проектування включають, головним чином, контроль температури акумуляторних елементів, різницю температур між акумуляторними елементами, споживання енергії системою та вартість.
2. Структура системи теплового управління. Відповідно до системних вимог, система поділяється на підсистему охолодження, підсистему опалення, підсистему теплоізоляції та підсистему запобігання тепловому виходу (TRo), і визначаються вимоги до проектування кожної підсистеми. Одночасно проводиться симуляційний аналіз для початкової перевірки проекту системи, наприклад:Нагрівач PTC-охолоджувача, Повітряний нагрівач PTC, електронний водяний насостощо.
3. Проектування підсистеми: спочатку визначити мету проектування кожної підсистеми відповідно до проектування системи, а потім по черзі виконати вибір методу, проектування схеми, детальне проектування та аналіз моделювання та верифікацію для кожної підсистеми.
4. Проектування деталей: спочатку визначте цілі проектування деталей відповідно до проекту підсистеми, а потім проведіть детальний аналіз проектування та моделювання.
5. Виготовлення та випробування деталей, виготовлення деталей, а також випробування та перевірка.
6. Інтеграція та верифікація підсистем, для інтеграції підсистем та верифікації тестів.
7. Системна інтеграція та тестування, системна інтеграція та верифікація тестування.
Час публікації: 02 червня 2023 р.
