Будучи основним джерелом енергії нових транспортних засобів, акумулятори мають велике значення для нових транспортних засобів.Під час фактичного використання транспортного засобу акумулятор буде стикатися зі складними та мінливими умовами роботи.Щоб збільшити запас ходу, транспортному засобу потрібно розташувати якомога більше акумуляторів у певному просторі, тому місце для акумуляторної батареї на транспортному засобі дуже обмежене.Акумуляторна батарея виділяє багато тепла під час роботи транспортного засобу та з часом накопичується у відносно невеликому просторі.Через щільне розміщення елементів в акумуляторній батареї також відносно складніше до певної міри розсіювати тепло в середній зоні, посилюючи невідповідність температури між елементами, що зменшить ефективність заряджання та розряджання батареї та впливають на потужність акумулятора;Це призведе до перегріву та вплине на безпеку та термін служби системи.
Температура батареї має великий вплив на її продуктивність, термін служби та безпеку.При низькій температурі внутрішній опір літій-іонних акумуляторів збільшиться, а ємність зменшиться.У крайньому випадку електроліт замерзне, і акумулятор не розрядиться.Низькотемпературна продуктивність акумуляторної системи буде значно вплинута, що призведе до вихідної потужності електромобілів.Згасання та зменшення діапазону.Під час заряджання нових транспортних засобів за низької температури загальний BMS спочатку нагріває акумулятор до відповідної температури перед заряджанням.Якщо з ним не поводитись належним чином, це призведе до миттєвого перевищення напруги, що призведе до внутрішнього короткого замикання та подальшого появи диму, пожежі чи навіть вибуху.Проблема безпечної зарядки при низьких температурах акумуляторної системи електромобіля значною мірою обмежує просування електромобілів у холодних регіонах.
Управління температурою батареї є однією з важливих функцій BMS, головним чином для того, щоб акумуляторна батарея завжди працювала у відповідному температурному діапазоні, щоб підтримувати найкращий робочий стан акумуляторної батареї.Керування температурою батареї в основному включає функції охолодження, нагріву та вирівнювання температури.Функції охолодження та обігріву в основному налаштовані на можливий вплив зовнішньої температури навколишнього середовища на акумулятор.Вирівнювання температури використовується для зменшення різниці температур всередині акумуляторної батареї та запобігання швидкому розкладанню, викликаному перегріванням певної частини батареї.
Загалом, режими охолодження акумуляторних батарей поділяються на три категорії: повітряне охолодження, рідинне охолодження та пряме охолодження.У режимі повітряного охолодження використовується природний вітер або охолоджуюче повітря в салоні для проходження через поверхню батареї для досягнення теплообміну та охолодження.Рідинне охолодження зазвичай використовує незалежний трубопровід теплоносія для нагріву або охолодження батареї живлення.В даний час цей метод є основним в охолодженні.Наприклад, Tesla і Volt використовують цей метод охолодження.Система прямого охолодження усуває трубопровід охолодження батареї живлення та безпосередньо використовує холодоагент для охолодження батареї живлення.
1. Система повітряного охолодження:
У ранніх батареях живлення через їх малу ємність і щільність енергії багато силових батарей охолоджувалися повітряним охолодженням.Повітряне охолодження (Повітронагрівач PTC) поділяється на дві категорії: природне повітряне охолодження та примусове повітряне охолодження (за допомогою вентилятора) і використовує природний вітер або холодне повітря в кабіні для охолодження акумулятора.
Типовими представниками систем повітряного охолодження є Nissan Leaf, Kia Soul EV та ін.;наразі батареї 48 В мікрогібридних транспортних засобів 48 В, як правило, розташовані в салоні та охолоджуються повітряним охолодженням.Структура системи повітряного охолодження відносно проста, технологія відносно зріла, а вартість невисока.Однак через обмежену кількість тепла, що забирається повітрям, його ефективність теплообміну низька, рівномірність внутрішньої температури батареї є поганою, і важко досягти більш точного контролю температури батареї.Таким чином, система повітряного охолодження, як правило, підходить для ситуацій з малим запасом ходу та малою вагою автомобіля.
Варто зазначити, що для системи повітряного охолодження конструкція повітроводу відіграє важливу роль у охолоджувальному ефекті.Повітроводи в основному поділяються на послідовні повітропроводи та паралельні повітропроводи.Послідовна структура проста, але опір великий;паралельна структура складніша і займає більше місця, але рівномірність розсіювання тепла хороша.
2. Рідинна система охолодження
Режим рідинного охолодження означає, що акумулятор використовує охолоджуючу рідину для обміну теплом (Нагрівач охолоджуючої рідини PTC).Охолоджуючу рідину можна розділити на два типи, які можуть безпосередньо контактувати з елементом батареї (силіконова олія, касторова олія тощо) і контактувати з елементом батареї (вода та етиленгліколь тощо) через водні канали;в даний час більше використовується змішаний розчин води та етиленгліколю.Система рідинного охолодження зазвичай додає холодильну машину для поєднання з циклом охолодження, а тепло від батареї відводиться через холодоагент;його основними компонентами є компресор, охолоджувач іелектричний водяний насос.Як джерело живлення охолодження, компресор визначає теплообмінну здатність усієї системи.Холодильник виконує функцію обміну між холодоагентом і охолоджувальною рідиною, а кількість теплообміну безпосередньо визначає температуру охолоджувальної рідини.Водяний насос визначає витрату теплоносія в трубопроводі.Чим вище швидкість потоку, тим краще тепловіддача, і навпаки.
Час публікації: 30 травня 2023 р
