Nobenega dvoma ni, da temperaturni dejavnik odločilno vpliva na delovanje, življenjsko dobo in varnost električnih baterij.Na splošno pričakujemo, da bo baterijski sistem deloval v območju od 15 do 35 ℃, da bi dosegli najboljšo izhodno in vhodno moč, največjo razpoložljivo energijo in najdaljšo življenjsko dobo cikla (čeprav lahko shranjevanje pri nizki temperaturi podaljša koledarsko življenjsko dobo baterije, vendar ni smiselno izvajati shranjevanja pri nizkih temperaturah v aplikacijah, baterije pa so v tem pogledu zelo podobne ljudem).
Trenutno lahko toplotno upravljanje napajalnega akumulatorskega sistema v glavnem razdelimo v štiri kategorije, naravno hlajenje, zračno hlajenje, tekočinsko hlajenje in neposredno hlajenje.Med njimi je naravno hlajenje pasivna metoda toplotnega upravljanja, medtem ko so zračno hlajenje, hlajenje s tekočino in enosmerni tok aktivni.Glavna razlika med temi tremi je razlika v mediju za izmenjavo toplote.
· Naravno hlajenje
Free cooling nima dodatnih naprav za izmenjavo toplote.BYD je na primer sprejel naravno hlajenje v modelih Qin, Tang, Song, E6, Tengshi in drugih, ki uporabljajo celice LFP.Razume se, da bo nadaljnji BYD prešel na tekočinsko hlajenje za modele, ki uporabljajo trikomponentne baterije.
· Zračno hlajenje (PTC grelnik zraka)
Zračno hlajenje uporablja zrak kot medij za prenos toplote.Obstajata dve pogosti vrsti.Prvo se imenuje pasivno zračno hlajenje, ki neposredno uporablja zunanji zrak za izmenjavo toplote.Druga vrsta je aktivno zračno hlajenje, ki lahko predhodno segreje ali ohladi zunanji zrak, preden vstopi v baterijski sistem.Na začetku so številni japonski in korejski električni modeli uporabljali zračno hlajene rešitve.
· Tekočinsko hlajenje
Tekočinsko hlajenje uporablja antifriz (kot je etilen glikol) kot medij za prenos toplote.V rešitvi je na splošno več različnih krogov za izmenjavo toplote.Na primer, VOLT ima vezje radiatorja, vezje klimatske naprave (PTC klimatska naprava) in PTC vezje (PTC grelnik hladilne tekočine).Sistem za upravljanje baterije se odziva in prilagaja ter preklaplja v skladu s strategijo upravljanja toplote.TESLA Model S ima vezje v seriji s hlajenjem motorja.Ko je treba akumulator segreti pri nizki temperaturi, je hladilni krog motorja zaporedno povezan s hladilnim krogom akumulatorja in motor lahko ogreje akumulator.Ko je napajalna baterija pri visoki temperaturi, se hladilni krog motorja in hladilni krog akumulatorja prilagajata vzporedno, oba hladilna sistema pa bosta neodvisno odvajala toploto.
1. Plinski kondenzator
2. Sekundarni kondenzator
3. Ventilator sekundarnega kondenzatorja
4. Ventilator plinskega kondenzatorja
5. Senzor tlaka klimatske naprave (visokotlačna stran)
6. Senzor temperature klimatske naprave (visokotlačna stran)
7. Elektronski kompresor klimatske naprave
8. Senzor tlaka klimatske naprave (nizkotlačna stran)
9. Senzor temperature klimatske naprave (nizkotlačna stran)
10. Ekspanzijski ventil (hladilnik)
11. Ekspanzijski ventil (uparjalnik)
· Neposredno hlajenje
Neposredno hlajenje uporablja hladilno sredstvo (material za spreminjanje faz) kot medij za izmenjavo toplote.Hladilno sredstvo lahko absorbira veliko količino toplote med procesom faznega prehoda plin-tekočina.V primerjavi s hladilnim sredstvom se lahko učinkovitost prenosa toplote poveča za več kot trikrat, baterijo pa je mogoče hitreje zamenjati.Toplota znotraj sistema se odvaja.Shema neposrednega hlajenja je bila uporabljena v BMW i3.
Poleg učinkovitosti hlajenja mora shema toplotnega upravljanja baterijskega sistema upoštevati doslednost temperature vseh baterij.PACK ima na stotine celic in senzor temperature ne more zaznati vsake celice.Na primer, v modulu Tesla Model S je 444 baterij, vendar sta urejeni le 2 točki za zaznavanje temperature.Zato je treba baterijo narediti čim bolj dosledno z zasnovo toplotnega upravljanja.Dobra doslednost temperature je predpogoj za dosledne parametre delovanja, kot so moč baterije, življenjska doba in SOC.
Čas objave: 30. maj 2023
