Ena ključnih tehnologij novih energetskih vozil so akumulatorji.Kakovost baterij določa ceno električnih vozil na eni strani in doseg električnih vozil na drugi strani.Ključni dejavnik za sprejemanje in hitro posvojitev.
Glede na značilnosti uporabe, zahteve in področja uporabe električnih baterij so vrste baterij za raziskave in razvoj doma in v tujini približno: svinčeno-kislinske baterije, nikelj-kadmijeve baterije, nikelj-metal-hidridne baterije, litij-ionske baterije, gorivne celice itd., med katerimi največ pozornosti namenjajo razvoju litij-ionskih baterij.
Obnašanje pri nastajanju toplote akumulatorja
Vir toplote, stopnja proizvodnje toplote, toplotna zmogljivost baterije in drugi povezani parametri modula napajalne baterije so tesno povezani z naravo baterije.Toplota, ki jo sprošča baterija, je odvisna od kemijske, mehanske in električne narave ter značilnosti baterije, zlasti od narave elektrokemične reakcije.Toplotno energijo, ki nastane pri reakciji baterije, lahko izrazimo z reakcijsko toploto baterije Qr;elektrokemična polarizacija povzroči, da dejanska napetost baterije odstopa od njene ravnotežne elektromotorne sile, izguba energije, ki jo povzroči polarizacija baterije, pa je izražena z Qp.Poleg tega, da reakcija baterije poteka po reakcijski enačbi, obstaja tudi nekaj stranskih reakcij.Tipični neželeni učinki vključujejo razgradnjo elektrolita in samopraznjenje baterije.Toplota stranske reakcije, ki nastane pri tem procesu, je Qs.Poleg tega, ker bo vsaka baterija neizogibno imela upor, bo ob prehodu toka nastala Joulova toplota Qj.Zato je skupna toplota baterije vsota toplote naslednjih vidikov: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Glede na konkreten proces polnjenja (praznjenja) se razlikujejo tudi glavni dejavniki, ki povzročijo, da baterija proizvaja toploto.Na primer, ko je baterija normalno napolnjena, je Qr prevladujoč faktor;in v poznejši fazi polnjenja akumulatorja, zaradi razgradnje elektrolita, se začnejo pojavljati stranske reakcije (stranska reakcijska toplota je Qs), ko je akumulator skoraj popolnoma napolnjen in prenapolnjen, se zgodi predvsem razpad elektrolita, kjer prevladuje Qs .Joulova toplota Qj je odvisna od toka in upora.Običajno uporabljena metoda polnjenja se izvaja pod konstantnim tokom, Qj pa je v tem trenutku specifična vrednost.Vendar pa je med zagonom in pospeševanjem tok relativno visok.Za HEV je to enakovredno toku od desetin do stotin amperov.V tem času je Joulova toplota Qj zelo velika in postane glavni vir sproščanja toplote baterije.
Z vidika vodljivosti upravljanja toplote so sistemi upravljanja toplote (HVH) lahko razdelimo na dve vrsti: aktivne in pasivne.Z vidika medija za prenos toplote lahko sisteme za upravljanje toplote razdelimo na: zračno hlajene (PTC grelnik zraka), tekočinsko hlajen (PTC grelnik hladilne tekočine) in toplotno shranjevanje s fazno spremembo.
Za prenos toplote s hladilno tekočino (PTC Coolant Heater) kot medijem je treba vzpostaviti komunikacijo za prenos toplote med modulom in tekočim medijem, kot je vodni plašč, za izvajanje indirektnega ogrevanja in hlajenja v obliki konvekcije in toplote. prevodnost.Medij za prenos toplote je lahko voda, etilen glikol ali celo hladilno sredstvo.Obstaja tudi neposreden prenos toplote s potopitvijo pola v tekočino dielektrika, vendar je treba sprejeti izolacijske ukrepe, da preprečimo kratek stik.
Pasivno hlajenje s hladilno tekočino na splošno uporablja izmenjavo toplote med tekočino in zunanjim zrakom in nato uvaja zapredke v baterijo za sekundarno izmenjavo toplote, medtem ko aktivno hlajenje uporablja srednje toplotne izmenjevalnike hladilna tekočina motorja in tekočina ali PTC električno ogrevanje/ogrevanje s termalnim oljem za doseganje primarnega hlajenja.Ogrevanje, primarno hlajenje z zrakom potniške kabine/klimatsko napravo hladilno sredstvo-tekočina.
Za sisteme za upravljanje toplote, ki kot medij uporabljajo zrak in tekočino, je struktura prevelika in zapletena zaradi potrebe po ventilatorjih, vodnih črpalkah, toplotnih izmenjevalnikih, grelnikih, cevovodih in drugih dodatkih, poleg tega pa porablja energijo baterije in zmanjšuje moč baterije .gostota in energijska gostota.
Vodno hlajeni sistem za hlajenje akumulatorja uporablja hladilno tekočino (50 % vode/50 % etilen glikola) za prenos toplote akumulatorja v hladilni sistem klimatske naprave prek hladilnika akumulatorja in nato v okolje skozi kondenzator.Temperaturo dovodne vode v baterijo hladi baterija. Po izmenjavi toplote je enostavno doseči nižjo temperaturo, baterijo pa je mogoče nastaviti tako, da deluje pri najboljšem delovnem temperaturnem območju;princip sistema je prikazan na sliki.Glavne komponente hladilnega sistema vključujejo: kondenzator, električni kompresor, uparjalnik, ekspanzijski ventil z zapiralnim ventilom, akumulatorski hladilnik (ekspanzijski ventil z zapornim ventilom) in cevi klimatske naprave itd.;krogotok hladilne vode vključuje: električno vodno črpalko, akumulator (vključno s hladilnimi ploščami), akumulatorske hladilnike, vodovodne cevi, ekspanzijske posode in drugo dodatno opremo.
Čas objave: 27. aprila 2023
