Управление температурой новой системы энергетических батарей
Как основной источник энергии для транспортных средств на новой энергии, аккумуляторы имеют большое значение для транспортных средств на новой энергии. В процессе фактического использования автомобиля аккумулятор будет сталкиваться со сложными и изменчивыми условиями работы. Чтобы увеличить запас хода, транспортному средству необходимо разместить как можно больше аккумуляторов в определенном пространстве, поэтому место для аккумуляторной батареи на транспортном средстве очень ограничено. Аккумулятор выделяет много тепла во время работы автомобиля и со временем скапливается в относительно небольшом пространстве. Из-за плотного расположения элементов батареи в аккумуляторном блоке также относительно сложнее в определенной степени рассеивать тепло в средней области, что усугубляет несоответствие температуры между элементами, что снижает эффективность зарядки и разрядки батареи. и влияют на мощность аккумулятора; Это приведет к перегреву и повлияет на безопасность и срок службы системы.
Температура силовой батареи оказывает большое влияние на ее производительность, срок службы и безопасность. При низкой температуре внутреннее сопротивление литий-ионных аккумуляторов увеличивается, а емкость снижается. В крайнем случае электролит замерзнет и аккумулятор невозможно будет разрядить. Это сильно повлияет на низкотемпературные характеристики аккумуляторной системы, что приведет к снижению выходной мощности электромобилей. Уменьшение затухания и дальности пробега. При зарядке транспортных средств на новых источниках энергии в условиях низких температур перед зарядкой общая BMS сначала нагревает батарею до подходящей температуры. Неправильное обращение может привести к мгновенному перенапряжению, что приведет к внутреннему короткому замыканию и дальнейшему задымлению, возгоранию или даже взрыву. Проблема безопасности низкотемпературной зарядки аккумуляторной системы электромобиля в значительной степени ограничивает продвижение электромобилей в холодных регионах.
Управление температурным режимом аккумулятора является одной из важных функций BMS, главным образом для поддержания постоянной работы аккумуляторного блока в соответствующем температурном диапазоне, чтобы поддерживать наилучшее рабочее состояние аккумуляторного блока. Управление температурой батареи в основном включает в себя функции охлаждения, нагрева и выравнивания температуры. Функции охлаждения и обогрева в основном настраиваются с учетом возможного воздействия внешней температуры окружающей среды на батарею. Выравнивание температуры используется для уменьшения разницы температур внутри аккумуляторного блока и предотвращения быстрого распада, вызванного перегревом определенной части аккумулятора. Как показано в Таблице 1, обычно мы ожидаем, что батарея будет работать в диапазоне температур 20–35 градусов, что позволяет достичь наилучшей выходной и потребляемой мощности автомобиля, максимальной доступной энергии и самого длительного срока службы.
Вообще говоря, режимы охлаждения силовых батарей в основном делятся на три категории: воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение и прямое охлаждение. В режиме воздушного охлаждения естественный ветер или охлаждающий воздух в салоне проходит через поверхность аккумулятора для достижения теплообмена и охлаждения. Жидкостное охлаждение обычно использует независимый трубопровод охлаждающей жидкости для нагрева или охлаждения аккумуляторной батареи, и этот метод в настоящее время является основным методом охлаждения.
1. Система воздушного охлаждения:
В первых силовых батареях из-за их небольшой емкости и плотности энергии многие силовые батареи охлаждались воздушным охлаждением. Воздушное охлаждение делится на две категории: естественное воздушное охлаждение и принудительное воздушное охлаждение (с помощью вентиляторов). Охлаждение аккумулятора осуществляется естественным ветром или холодным воздухом в кабине. Структура системы воздушного охлаждения относительно проста, технология относительно зрелая, а стоимость невелика. Однако из-за ограниченного количества тепла, отводимого воздухом, эффективность теплообмена низкая, однородность внутренней температуры батареи неудовлетворительна, и трудно добиться более точного контроля температуры батареи. Поэтому система воздушного охлаждения обычно подходит для ситуаций, когда пробег небольшой, а вес автомобиля небольшой.
2. Система жидкостного охлаждения.
Режим жидкостного охлаждения означает, что аккумулятор использует охлаждающую жидкость для охлаждения тепла. Охлаждающую жидкость можно разделить на два типа, которые могут напрямую контактировать с сердечником батареи (силиконовое масло, касторовое масло и т. д.) и контактировать с сердечником батареи через водные каналы (вода, этиленгликоль и т. д.); Чаще используются смешанные растворы этиленгликоля. В систему жидкостного охлаждения обычно добавляется охладитель, соединяющийся с холодильным циклом, и тепло батареи отводится через хладагент; его основными компонентами являются компрессор, охладитель и водяной насос. Компрессор, являющийся источником энергии для охлаждения, определяет теплообменную способность всей системы. Чиллер выполняет функцию обмена между хладагентом и охлаждающей жидкостью, а величина теплообмена напрямую определяет температуру охлаждающей жидкости. Водяной насос определяет скорость потока теплоносителя в трубопроводе. Чем выше скорость потока, тем лучше эффективность теплопередачи, и наоборот.
