Система управления температурным режимом силовой батареи
Силовые аккумуляторы являются ключевой технологией для транспортных средств на новых источниках энергии, а также важным фактором, определяющим стоимость транспортного средства и запас хода. Систему терморегулирования можно разделить на активную и пассивную с точки зрения управляемости терморегулированием; а с точки зрения теплоносителя его можно разделить на воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение и управление температурным хранением с фазовым переходом. Далее будет подробно представлена «система терморегулирования трех основных теплоносителей силовых батарей».
1. Управление температурным режимом с использованием воздуха в качестве теплоносителя.
Теплоноситель будет сильно влиять на производительность и стоимость системы терморегулирования. Принцип использования воздуха в качестве теплоносителя заключается в непосредственном вводе воздуха и прохождении его через аккумуляторный модуль для достижения эффекта рассеивания тепла. Обычно для этого требуются такие компоненты, как вентиляторы, а также приточная и выпускная вентиляция. Источники забора воздуха обычно включают три формы: пассивное охлаждение/нагрев вентиляции наружного воздуха, пассивное охлаждение/нагрев вентиляции воздуха пассажирского салона и активное охлаждение/нагрев наружного или воздуха пассажирского салона.
Пассивная структура системы не требует создания отдельной системы и напрямую использует существующую среду. Например, если зимой аккумулятор греется, можно использовать горячий воздух в салоне. Если температура аккумулятора слишком высока во время движения автомобиля и эффект охлаждения воздуха в салоне неудовлетворителен, для охлаждения может всасываться холодный воздух снаружи. Активная система относительно сложна и требует отдельной системы для обеспечения охлаждения (нагрева) и управления ею в зависимости от состояния батареи. Систему можно выбрать в соответствии с требованиями к использованию батареи, но это увеличит стоимость автомобиля и потребление энергии.
2. Управление температурным режимом с использованием жидкости в качестве теплоносителя.
Эта система терморегулирования использует жидкость в качестве среды для теплопередачи. Необходимо установить теплообменную связь между модулем и жидкой средой, например водяной рубашкой, для проведения косвенного нагрева и охлаждения в виде конвекции и теплопроводности. Теплоносителем часто является вода. Этиленгликоль также может погружать полюсный блок в диэлектрическую жидкость для прямой передачи тепла. Меры по изоляции необходимы во избежание коротких замыканий.
Пассивное жидкостное охлаждение обычно использует теплообмен между жидкостью и окружающим воздухом, а затем вводит кокон в батарею для вторичного теплообмена, в то время как активное жидкостное охлаждение достигает первого уровня через теплообменник охлаждающая жидкость двигателя-жидкая среда или электрический нагрев/нагрев термического масла. Отопление и первичное охлаждение осуществляются с помощью жидкостного хладагента системы кондиционирования пассажирского салона.
Система терморегулирования, использующая воздух и жидкость в качестве среды, требует наличия вентиляторов, водяных насосов, теплообменников, нагревателей, трубопроводов и других аксессуаров, что делает конструкцию слишком большой и сложной. Это также потребляет энергию аккумулятора и снижает мощность аккумулятора. плотность и плотность энергии.
В системе охлаждения аккумуляторной батареи с водяным охлаждением используется охлаждающая жидкость (50 % воды/50 % этиленгликоля) для передачи тепла аккумуляторной батареи в систему хладагента кондиционирования воздуха через охладитель аккумуляторной батареи и в окружающую среду через конденсатор. Температура воды на входе в батарею охлаждается батареей. После теплообмена легко достичь более низкой температуры, а батарею можно отрегулировать для работы в подходящем диапазоне рабочих температур. К основным компонентам системы хладагента относятся: конденсатор, электрический компрессор, испаритель, расширительный клапан с запорным клапаном, охладитель аккумулятора (расширительный клапан с запорным клапаном), трубы кондиционирования и т. д.; Путь охлаждающей воды включает в себя: электрический водяной насос, аккумулятор (включая охлаждающую пластину), охладитель аккумулятора, водопроводные трубы, расширительный бак и другие аксессуары.
3. Регенеративное управление температурным режимом с фазовым переходом.
Принцип использования материала PCM с фазовым переходом для охлаждения аккумулятора заключается в следующем: когда аккумулятор разряжается сильным током, материал с фазовым переходом поглощает тепло, выделяемое аккумулятором, а его собственное изменение фазы приводит к быстрому падению температуры аккумулятора. Этот процесс заключается в том, что система сохраняет тепло в виде тепла фазового перехода в материале фазового перехода PCM. Когда аккумулятор заряжается, особенно в холодных погодных условиях (температура воздуха намного ниже температуры фазового перехода PCT), PCM может выделять тепло в окружающую среду.
Использование материалов с фазовым переходом в системах терморегулирования аккумуляторов имеет то преимущество, что не требует движущихся частей или потребления дополнительной энергии от аккумулятора. Материалы с фазовым переходом с высокой скрытой теплотой и теплопроводностью фазового перехода используются в системе терморегулирования аккумуляторных блоков для эффективного поглощения тепла, выделяющегося во время зарядки и разрядки, уменьшения повышения температуры аккумулятора и обеспечения работы аккумулятора при нормальных температурах. Он может поддерживать стабильную производительность батареи до и после циклического использования сильного тока. Композитный ПКМ изготавливается путем добавления в парафин веществ с высокой теплопроводностью, что способствует улучшению общих характеристик материала.
