Kot glavni vir energije za vozila z novim pogonom so akumulatorji zelo pomembni za ta vozila. Med dejansko uporabo vozila se akumulator sooča s kompleksnimi in spremenljivimi delovnimi pogoji. Za izboljšanje dosega vožnje mora vozilo razporediti čim več akumulatorjev v določenem prostoru, zato je prostor za akumulator v vozilu zelo omejen. Akumulator med delovanjem vozila proizvaja veliko toplote in se sčasoma kopiči v relativno majhnem prostoru. Zaradi gostega zlaganja celic v akumulatorju je tudi relativno težje odvajati toploto v srednjem območju, kar poslabša temperaturno neskladje med celicami, kar bo zmanjšalo učinkovitost polnjenja in praznjenja akumulatorja ter vplivalo na moč akumulatorja; to bo povzročilo toplotni odtok in vplivalo na varnost in življenjsko dobo sistema.
Temperatura baterije ima velik vpliv na njeno delovanje, življenjsko dobo in varnost. Pri nizki temperaturi se notranji upor litij-ionskih baterij poveča, kapaciteta pa zmanjša. V skrajnih primerih elektrolit zamrzne in baterije ni mogoče izprazniti. Zmogljivost baterijskega sistema pri nizkih temperaturah bo močno prizadeta, kar bo vplivalo na izhodno moč električnih vozil. Zmanjšanje polnjenja in dosega. Pri polnjenju vozil z novo energijo pri nizkih temperaturah sistem BMS najprej segreje baterijo na ustrezno temperaturo, preden jo napolni. Če z njo ne ravnamo pravilno, lahko pride do takojšnje prenapetosti, kar povzroči notranji kratek stik, poleg tega pa lahko pride do dima, požara ali celo eksplozije. Težava z varnostjo polnjenja baterijskega sistema električnih vozil pri nizkih temperaturah v veliki meri omejuje promocijo električnih vozil v hladnih regijah.
Upravljanje temperature baterije je ena od pomembnih funkcij v sistemu BMS, predvsem za ohranjanje delovanja baterijskega sklopa v ustreznem temperaturnem območju ves čas, da se ohrani najboljše delovno stanje baterijskega sklopa. Upravljanje temperature baterije vključuje predvsem funkcije hlajenja, ogrevanja in izenačevanja temperature. Funkciji hlajenja in ogrevanja sta prilagojeni predvsem morebitnemu vplivu zunanje temperature okolice na baterijo. Izenačevanje temperature se uporablja za zmanjšanje temperaturne razlike v baterijskem sklopu in preprečevanje hitrega razpadanja zaradi pregrevanja določenega dela baterije.
Na splošno so načini hlajenja baterij razdeljeni v tri kategorije: zračno hlajenje, tekoče hlajenje in neposredno hlajenje. Pri zračnem hlajenju se naravni veter ali hladilni zrak v potniški kabini pretaka skozi površino baterije za izmenjavo toplote in hlajenje. Tekočinsko hlajenje običajno uporablja neodvisen hladilni vod za ogrevanje ali hlajenje baterije. Trenutno je ta metoda glavna metoda hlajenja. Na primer, Tesla in Volt uporabljata to metodo hlajenja. Sistem neposrednega hlajenja odpravlja hladilni vod baterije in neposredno uporablja hladilno sredstvo za hlajenje baterije.
1. Sistem zračnega hlajenja:
V zgodnjih baterijah so bile zaradi majhne kapacitete in gostote energije številne baterije hlajene z zrakom. Zračno hlajenje (PTC grelec zraka) je razdeljen v dve kategoriji: naravno hlajenje z zrakom in prisilno hlajenje z zrakom (z ventilatorjem), za hlajenje akumulatorja pa uporablja naravni veter ali hladen zrak v kabini.
Tipični predstavniki zračnega hlajenja so Nissan Leaf, Kia Soul EV itd.; trenutno so 48V baterije 48V mikrohibridnih vozil običajno nameščene v potniški kabini in se hladijo z zračnim hlajenjem. Struktura zračnega hlajenja je relativno preprosta, tehnologija relativno zrela, stroški pa nizki. Vendar pa je zaradi omejene toplote, ki jo odvaja zrak, učinkovitost izmenjave toplote nizka, enakomernost notranje temperature baterije ni dobra in težko je doseči natančnejši nadzor temperature baterije. Zato je zračno hlajenje na splošno primerno za situacije s kratkim dosegom in majhno težo vozila.
Omeniti velja, da pri sistemu z zračnim hlajenjem zasnova zračnega kanala igra ključno vlogo pri hladilnem učinku. Zračni kanali se v glavnem delijo na serijske zračne kanale in vzporedne zračne kanale. Serijska struktura je preprosta, vendar je upor velik; vzporedna struktura je bolj zapletena in zavzame več prostora, vendar je enakomernost odvajanja toplote dobra.
2. Sistem tekočinskega hlajenja
Tekočinsko hlajen način pomeni, da baterija za izmenjavo toplote uporablja hladilno tekočino (PTC grelec hladilne tekočine). Hladilno sredstvo lahko razdelimo na dve vrsti, ki lahko pride v neposreden stik z baterijsko celico (silicijev glikol, ricinusovo olje itd.) in v stik z baterijsko celico (voda in etilen glikol itd.) prek vodnih kanalov; trenutno se bolj uporablja mešanica vode in etilen glikola. Sistem tekočinskega hlajenja običajno doda hladilnik, ki se poveže s hladilnim ciklom, in toploto baterije odvaja hladilno sredstvo; njegove glavne komponente so kompresor, hladilnik in ...električna vodna črpalkaKot vir energije za hlajenje kompresor določa zmogljivost izmenjave toplote celotnega sistema. Hladilnik deluje kot izmenjava med hladilnim sredstvom in hladilno tekočino, količina izmenjave toplote pa neposredno določa temperaturo hladilne tekočine. Vodna črpalka določa pretok hladilne tekočine v cevovodu. Hitrejši kot je pretok, boljša je učinkovitost prenosa toplote in obratno.
Čas objave: 9. avg. 2024
