Jako główne źródło zasilania pojazdów o napędzie elektrycznym, akumulatory mają ogromne znaczenie dla tych pojazdów. Podczas rzeczywistego użytkowania pojazdu akumulator będzie narażony na złożone i zmienne warunki pracy.
W niskich temperaturach rezystancja wewnętrzna akumulatorów litowo-jonowych wzrasta, a pojemność maleje. W skrajnych przypadkach elektrolit zamarza, uniemożliwiając rozładowanie akumulatora. Wydajność systemu akumulatorów w niskich temperaturach ulega znacznemu pogorszeniu, co przekłada się na spadek mocy wyjściowej pojazdów elektrycznych. Spadek mocy i zasięgu. Podczas ładowania pojazdów elektrycznych w niskich temperaturach, system BMS (system zarządzania energią) najpierw podgrzewa akumulator do odpowiedniej temperatury przed ładowaniem. Nieprawidłowe postępowanie może doprowadzić do chwilowego przeładowania, co z kolei może skutkować zwarciem wewnętrznym, a w konsekwencji dalszym dymieniem, pożarem, a nawet wybuchem.
W wysokiej temperaturze, awaria układu ładowania może spowodować gwałtowną reakcję chemiczną wewnątrz akumulatora i wytworzenie dużej ilości ciepła. Jeśli ciepło gromadzi się szybko wewnątrz akumulatora i nie zdąży się rozproszyć, może dojść do wycieku, wydzielania się gazów, dymu itp. W skrajnych przypadkach akumulator może ulec gwałtownemu spaleniu i eksplozji.
System zarządzania temperaturą akumulatora (BTMS) to główna funkcja systemu zarządzania akumulatorem. Zarządzanie temperaturą akumulatora obejmuje głównie funkcje chłodzenia, ogrzewania i wyrównywania temperatury. Funkcje chłodzenia i ogrzewania są dostosowywane głównie do potencjalnego wpływu temperatury otoczenia na akumulator. Wyrównywanie temperatury służy do zmniejszenia różnicy temperatur wewnątrz akumulatora i zapobiegania szybkiemu rozładowaniu spowodowanemu przegrzaniem określonej części akumulatora. Układ regulacji w pętli zamkniętej składa się z ośrodka przewodzącego ciepło, jednostki pomiarowo-sterującej oraz urządzeń do kontroli temperatury, dzięki czemu akumulator może pracować w odpowiednim zakresie temperatur, co zapewnia optymalny stan użytkowania oraz wydajność i żywotność systemu akumulatorowego.
1. Tryb rozwoju modelu „V” układu zarządzania temperaturą
Jako element systemu akumulatorów, system zarządzania temperaturą jest również rozwijany zgodnie z modelem rozwoju V" stosowanym w przemyśle motoryzacyjnym. Tylko w ten sposób, dzięki narzędziom symulacyjnym i licznym testom weryfikacyjnym, można poprawić efektywność rozwoju, obniżyć koszty rozwoju i obniżyć koszty systemu gwarancyjnego. Niezawodność, bezpieczeństwo i trwałość.
Poniżej przedstawiono model „V” rozwoju systemu zarządzania temperaturą. Ogólnie rzecz biorąc, model składa się z dwóch osi, jednej poziomej i jednej pionowej: oś pozioma składa się z czterech głównych linii rozwoju w przód i jednej głównej linii weryfikacji odwrotnej, a linia główna to rozwój w przód, uwzględniający weryfikację w pętli zamkniętej odwrotnej; oś pionowa składa się z trzech poziomów: komponentów, podsystemów i systemów.
Temperatura akumulatora ma bezpośredni wpływ na jego bezpieczeństwo, dlatego projektowanie i badania systemu zarządzania temperaturą akumulatora są jednymi z najważniejszych zadań w procesie projektowania systemu akumulatorowego. Projekt i weryfikacja systemu zarządzania temperaturą akumulatora muszą być przeprowadzane ściśle zgodnie z procesem projektowania systemu zarządzania temperaturą akumulatora, typem systemu i jego komponentów, doborem komponentów systemu zarządzania temperaturą oraz oceną wydajności systemu zarządzania temperaturą. W celu zapewnienia wydajności i bezpieczeństwa akumulatora.
1. Wymagania dotyczące systemu zarządzania temperaturą. Zgodnie z parametrami wejściowymi projektu, takimi jak środowisko użytkowania pojazdu, warunki eksploatacji pojazdu oraz zakres temperatur ogniwa akumulatora, należy przeprowadzić analizę zapotrzebowania, aby sprecyzować wymagania systemu akumulatora dotyczące systemu zarządzania temperaturą. Wymagania systemowe, zgodnie z analizą wymagań, określają funkcje systemu zarządzania temperaturą oraz cele projektowe systemu. Cele te obejmują głównie kontrolę temperatury ogniw akumulatora, różnicę temperatur między ogniwami akumulatora, zużycie energii i koszty systemu.
2. Struktura systemu zarządzania ciepłem. Zgodnie z wymaganiami system jest podzielony na podsystem chłodzenia, podsystem ogrzewania, podsystem izolacji termicznej i podsystem zabezpieczenia przed niekontrolowanym przepływem ciepła (TRo), a dla każdego podsystemu definiowane są wymagania projektowe. Jednocześnie przeprowadzana jest analiza symulacyjna w celu wstępnej weryfikacji projektu systemu. Na przykład:Podgrzewacz chłodnicy PTC, Podgrzewacz powietrza PTC, elektroniczna pompa wodnaitp.
3. Projektowanie podsystemów – najpierw należy określić cel projektowy każdego podsystemu zgodnie z projektem systemu, a następnie dokonać wyboru metody, zaprojektować schemat, przeprowadzić szczegółową analizę projektu oraz symulację i weryfikację dla każdego podsystemu po kolei.
4. Projektowanie części. Najpierw określ cele projektowe części zgodnie z projektem podsystemu, a następnie przeprowadź szczegółową analizę projektu i symulacji.
5. Produkcja i testowanie części, produkcja części, testowanie i weryfikacja.
6. Integracja i weryfikacja podsystemów, w celu integracji podsystemów i weryfikacji testów.
7. Integracja i testowanie systemów, integracja systemów i weryfikacja testów.
Czas publikacji: 02-06-2023
