Ni dvoma, da ima temperaturni faktor ključni vpliv na delovanje, življenjsko dobo in varnost baterij. Na splošno pričakujemo, da bo baterijski sistem deloval v območju od 15 do 35 ℃, da bi dosegel najboljšo izhodno in vhodno moč, največjo razpoložljivo energijo in najdaljšo življenjsko dobo cikla (čeprav lahko shranjevanje pri nizki temperaturi podaljša življenjsko dobo baterije, ni smiselno uporabljati shranjevanja pri nizki temperaturi v aplikacijah, saj so baterije v tem pogledu zelo podobne ljudem).
Trenutno lahko toplotno upravljanje baterijskega sistema v glavnem razdelimo v štiri kategorije: naravno hlajenje, zračno hlajenje, tekoče hlajenje in neposredno hlajenje. Med njimi je naravno hlajenje pasivna metoda toplotnega upravljanja, medtem ko so zračno hlajenje, tekoče hlajenje in enosmerno hlajenje aktivna. Glavna razlika med temi tremi je razlika v mediju za izmenjavo toplote.
· Naravno hlajenje
Prosto hlajenje nima dodatnih naprav za izmenjavo toplote. BYD je na primer v modelih Qin, Tang, Song, E6, Tengshi in drugih, ki uporabljajo celice LFP, uvedel naravno hlajenje. Razume se, da bo BYD pri naslednjih modelih, ki uporabljajo triciklične baterije, prešel na tekoče hlajenje.
· Zračno hlajenje (PTC grelec zraka)
Zračno hlajenje uporablja zrak kot medij za prenos toplote. Obstajata dve pogosti vrsti. Prva 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 akumulatorski sistem. V zgodnjih dneh so mnogi japonski in korejski električni modeli uporabljali rešitve z zračnim hlajenjem.
· Tekoče hlajenje
Tekoče hlajenje uporablja antifriz (kot je etilen glikol) kot medij za prenos toplote. Rešitev običajno vključuje več različnih krogov za izmenjavo toplote. VOLT ima na primer krog radiatorja, krog klimatske naprave (PTC klimatska naprava) in PTC vezje (PTC grelec hladilne tekočine). Sistem za upravljanje baterije se odziva, prilagaja in preklaplja v skladu s strategijo toplotnega upravljanja. TESLA Model S ima vezje zaporedno povezano s hlajenjem motorja. Ko je treba baterijo segreti pri nizki temperaturi, je vezje za hlajenje motorja zaporedno povezano s kroženjem baterije in motor lahko segreje baterijo. Ko je baterija napolnjena pri visoki temperaturi, se kroženje za hlajenje motorja in kroženje za hlajenje baterije prilagodita vzporedno, oba hladilna sistema pa odvajata toploto neodvisno.
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 (stran nizkega tlaka)
9. Senzor temperature klimatske naprave (stran nizkega tlaka)
10. Ekspanzijski ventil (hladilnik)
11. Ekspanzijski ventil (uparjalnik)
· Neposredno hlajenje
Neposredno hlajenje uporablja hladilno sredstvo (material, ki spreminja fazo) kot medij za izmenjavo toplote. Hladilno sredstvo lahko med procesom prehoda iz plina v tekočino absorbira veliko količino toplote. 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 tudi doslednost temperature vseh baterij. PACK ima na stotine celic in temperaturni senzor ne more zaznati vsake celice. Na primer, v modulu Tesla Model S je 444 baterij, vendar sta razporejeni le dve točki za zaznavanje temperature. Zato je treba z zasnovo toplotnega upravljanja zagotoviti čim bolj dosledno delovanje baterije. Dobra temperaturna doslednost je predpogoj za dosledne parametre delovanja, kot so moč baterije, življenjska doba in stanje napolnjenosti (SOC).
Čas objave: 28. april 2024
