Nema sumnje da temperaturni faktor ima ključni utjecaj na performanse, vijek trajanja i sigurnost baterija. Općenito govoreći, očekujemo da baterijski sistem radi u rasponu od 15~35℃, kako bi se postigla najbolja izlazna i ulazna snaga, maksimalna dostupna energija i najduži vijek trajanja ciklusa (iako skladištenje na niskim temperaturama može produžiti vijek trajanja baterije, nema puno smisla prakticirati skladištenje na niskim temperaturama u primjenama, a baterije su u tom pogledu vrlo slične ljudima).
Trenutno se termalno upravljanje baterijskim sistemom može uglavnom podijeliti u četiri kategorije: prirodno hlađenje, hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom i direktno hlađenje. Među njima, prirodno hlađenje je pasivna metoda termičkog upravljanja, dok su hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom i jednosmjerna struja aktivni. Glavna razlika između ove tri kategorije je razlika u mediju za izmjenu topline.
· Prirodno hlađenje
Slobodno hlađenje nema dodatne uređaje za izmjenu topline. Na primjer, BYD je usvojio prirodno hlađenje u modelima Qin, Tang, Song, E6, Tengshi i drugim koji koriste LFP ćelije. Razumije se da će sljedeći BYD preći na tekuće hlađenje za modele koji koriste ternarne baterije.
· Hlađenje zrakom (PTC grijač zraka)
Zračno hlađenje koristi zrak kao medij za prijenos topline. Postoje dvije uobičajene vrste. Prva se naziva pasivno hlađenje zrakom, koje direktno koristi vanjski zrak za izmjenu topline. Druga vrsta je aktivno hlađenje zrakom, koje može prethodno zagrijati ili ohladiti vanjski zrak prije ulaska u sistem baterija. U ranim danima, mnogi japanski i korejski električni modeli koristili su rješenja hlađenja zrakom.
· Hlađenje tekućinom
Tečno hlađenje koristi antifriz (kao što je etilen glikol) kao medij za prijenos topline. U rješenju obično postoji više različitih krugova za izmjenu topline. Na primjer, VOLT ima krug radijatora, krug klima uređaja (PTC klima uređaj) i PTC kolo (PTC grijač rashladne tečnosti). Sistem za upravljanje baterijom reaguje, podešava se i prebacuje u skladu sa strategijom termičkog upravljanja. TESLA Model S ima kolo serijski povezano sa hlađenjem motora. Kada je bateriju potrebno zagrijati na niskoj temperaturi, kolo za hlađenje motora je povezano serijski sa kolom za hlađenje baterije, a motor može zagrijati bateriju. Kada je baterija na visokoj temperaturi, kolo za hlađenje motora i kolo za hlađenje baterije će se podesiti paralelno, a dva sistema za hlađenje će nezavisno odvoditi toplotu.
1. Plinski kondenzator
2. Sekundarni kondenzator
3. Ventilator sekundarnog kondenzatora
4. Ventilator kondenzatora plina
5. Senzor pritiska klima uređaja (strana visokog pritiska)
6. Senzor temperature klima uređaja (strana visokog pritiska)
7. Elektronski kompresor klima uređaja
8. Senzor pritiska klima uređaja (strana niskog pritiska)
9. Senzor temperature klima uređaja (strana niskog pritiska)
10. Ekspanzioni ventil (hladnjak)
11. Ekspanzioni ventil (isparivač)
· Direktno hlađenje
Direktno hlađenje koristi rashladno sredstvo (materijal koji mijenja fazu) kao medij za izmjenu toplote. Rashladno sredstvo može apsorbirati veliku količinu toplote tokom procesa faznog prelaza gas-tečnost. U poređenju sa rashladnim sredstvom, efikasnost prenosa toplote može se povećati za više od tri puta, a baterija se može brže zamijeniti. Toplota unutar sistema se odvodi. Shema direktnog hlađenja korištena je u BMW-u i3.
Pored efikasnosti hlađenja, shema termalnog upravljanja baterijskim sistemom mora uzeti u obzir konzistentnost temperature svih baterija. PACK ima stotine ćelija, a senzor temperature ne može detektovati svaku ćeliju. Na primjer, u modulu Tesla Model S postoje 444 baterije, ali su raspoređene samo 2 tačke za detekciju temperature. Stoga je potrebno da baterija bude što konzistentnija putem dizajna termalnog upravljanja. Dobra konzistentnost temperature je preduslov za konzistentne parametre performansi kao što su snaga baterije, vijek trajanja i stanje napunjenosti (SOC).
Vrijeme objave: 28. april 2024.
