Kao glavni izvor energije novih energetskih vozila, akumulatori su od velike važnosti za vozila sa novom energijom.Tokom stvarne upotrebe vozila, baterija će se suočiti sa složenim i promenljivim uslovima rada.Da bi se poboljšao domet krstarenja, vozilo treba da rasporedi što više baterija u određeni prostor, tako da je prostor za bateriju na vozilu veoma ograničen.Baterija stvara mnogo toplote tokom rada vozila i akumulira se na relativno malom prostoru tokom vremena.Zbog gustog slaganja ćelija u baterijskom paketu, relativno je teže raspršiti toplinu u središnjem dijelu u određenoj mjeri, što pogoršava temperaturnu neusklađenost između ćelija, što će smanjiti efikasnost punjenja i pražnjenja baterije i utiču na snagu baterije;To će uzrokovati toplinski bijeg i utjecati na sigurnost i vijek trajanja sistema.
Temperatura akumulatora ima veliki utjecaj na njegove performanse, vijek trajanja i sigurnost.Na niskim temperaturama, unutrašnji otpor litijum-jonskih baterija će se povećati, a kapacitet će se smanjiti.U ekstremnim slučajevima, elektrolit će se smrznuti i baterija se ne može isprazniti.Performanse akumulatorskog sistema na niskim temperaturama će biti jako pogođene, što će rezultirati performansama izlazne snage električnih vozila.Fade i smanjenje opsega.Prilikom punjenja novih energetskih vozila u uvjetima niske temperature, opći BMS prvo zagrijava bateriju na odgovarajuću temperaturu prije punjenja.Ako se njime ne rukuje pravilno, to će dovesti do trenutnog prenapona, što će rezultirati unutrašnjim kratkim spojem, a može doći do daljeg dima, požara ili čak eksplozije.Problem sigurnosti punjenja pri niskim temperaturama akumulatorskog sistema električnih vozila ograničava promociju električnih vozila u hladnim regijama u velikoj mjeri.
Upravljanje toplinom baterije je jedna od važnih funkcija u BMS-u, uglavnom kako bi baterija radila u odgovarajućem temperaturnom rasponu u svakom trenutku, kako bi se održalo najbolje radno stanje baterije.Termalno upravljanje baterijom uglavnom uključuje funkcije hlađenja, grijanja i izjednačavanja temperature.Funkcije hlađenja i grijanja su uglavnom prilagođene mogućem utjecaju vanjske temperature okoline na bateriju.Izjednačavanje temperature se koristi za smanjenje temperaturne razlike unutar baterije i sprječavanje brzog propadanja uzrokovanog pregrijavanjem određenog dijela baterije.
Uopšteno govoreći, načini hlađenja energetskih baterija se uglavnom dijele u tri kategorije: zračno hlađenje, hlađenje tekućinom i direktno hlađenje.Režim hlađenja vazduhom koristi prirodni vetar ili vazduh za hlađenje u putničkom prostoru da struji kroz površinu baterije da bi se postigla razmena toplote i hlađenje.Tečno hlađenje općenito koristi neovisni cjevovod rashladne tekućine za zagrijavanje ili hlađenje baterije.Trenutno je ova metoda glavna struja hlađenja.Na primjer, i Tesla i Volt koriste ovu metodu hlađenja.Sistem direktnog hlađenja eliminiše rashladni cevovod električne baterije i direktno koristi rashladno sredstvo za hlađenje baterije.
1. Sistem vazdušnog hlađenja:
U ranim energetskim baterijama, zbog njihovog malog kapaciteta i gustine energije, mnoge su baterije hlađene vazdušnim hlađenjem.Zračno hlađenje (PTC grijač zraka) je podijeljen u dvije kategorije: prirodno hlađenje zraka i prisilno hlađenje zraka (pomoću ventilatora), a koristi prirodni vjetar ili hladan zrak u kabini za hlađenje baterije.
Tipični predstavnici vazdušno hlađenih sistema su Nissan Leaf, Kia Soul EV, itd.;trenutno su 48V baterije 48V mikro-hibridnih vozila uglavnom raspoređene u putničkom prostoru, a hlade se vazdušnim hlađenjem.Struktura sistema za hlađenje vazduha je relativno jednostavna, tehnologija je relativno zrela, a cena je niska.Međutim, zbog ograničene topline koju oduzima zrak, njegova efikasnost izmjene topline je niska, ujednačenost unutrašnje temperature baterije nije dobra i teško je postići precizniju kontrolu temperature baterije.Stoga je sistem zračnog hlađenja općenito pogodan za situacije s kratkim dometom krstarenja i malom težinom vozila.
Vrijedi napomenuti da za sistem hlađenja zrakom dizajn vazdušnog kanala igra vitalnu ulogu u efektu hlađenja.Vazdušni kanali se uglavnom dele na serijske vazdušne kanale i paralelne vazdušne kanale.Serijska struktura je jednostavna, ali otpor je velik;paralelna struktura je složenija i zauzima više prostora, ali je ujednačenost odvođenja toplote dobra.
2. Sistem hlađenja tekućinom
Režim hlađenja tekućinom znači da baterija koristi rashladnu tekućinu za razmjenu topline (PTC grijač rashladne tekućine).Rashladna tečnost se može podijeliti na dvije vrste koje mogu direktno kontaktirati baterijsku ćeliju (silikonsko ulje, ricinusovo ulje, itd.) i kontaktirati baterijsku ćeliju (voda i etilen glikol, itd.) kroz vodene kanale;trenutno se više koristi miješani rastvor vode i etilen glikola.Sistem za tečno hlađenje generalno dodaje rashladni uređaj koji se spaja sa ciklusom hlađenja, a toplota baterije se oduzima kroz rashladno sredstvo;njegove osnovne komponente su kompresor, rashladni uređaj ielektricna pumpa za vodu.Kao izvor energije za hlađenje, kompresor određuje kapacitet izmjene topline cijelog sistema.Rashladni uređaj djeluje kao izmjena između rashladnog sredstva i rashladne tekućine, a količina izmjene topline direktno određuje temperaturu rashladne tekućine.Pumpa za vodu određuje protok rashladnog sredstva u cjevovodu.Što je brzina protoka veća, to su bolje performanse prijenosa topline i obrnuto.
Vrijeme objave: 30.05.2023
