Jako główne źródło zasilania pojazdów o nowej energii, akumulatory mają ogromne znaczenie w pojazdach o nowej energii.Podczas faktycznego użytkowania pojazdu akumulator będzie narażony na złożone i zmienne warunki pracy.Aby poprawić zasięg jazdy, pojazd musi rozmieścić jak najwięcej akumulatorów w określonej przestrzeni, przez co miejsce na pakiet akumulatorów w pojeździe jest bardzo ograniczone.Akumulator podczas pracy pojazdu generuje dużo ciepła i z biegiem czasu gromadzi się na stosunkowo małej przestrzeni.Ze względu na gęste ułożenie ogniw w akumulatorze, stosunkowo trudniej jest również w pewnym stopniu odprowadzić ciepło w środkowym obszarze, co pogłębia niespójność temperatur pomiędzy ogniwami, co zmniejszy wydajność ładowania i rozładowywania akumulatora oraz wpływać na moc baterii;Spowoduje to niekontrolowaną utratę ciepła i wpłynie na bezpieczeństwo i żywotność systemu.
Temperatura akumulatora zasilającego ma ogromny wpływ na jego wydajność, żywotność i bezpieczeństwo.W niskiej temperaturze rezystancja wewnętrzna akumulatorów litowo-jonowych wzrośnie, a pojemność spadnie.W skrajnych przypadkach elektrolit zamarznie i akumulator nie będzie mógł się rozładować.Na działanie układu akumulatorów w niskich temperaturach będzie to miało duży wpływ, co wpłynie na moc wyjściową pojazdów elektrycznych.Redukcja zanikania i zasięgu.Podczas ładowania nowych pojazdów energetycznych w warunkach niskiej temperatury ogólny BMS najpierw podgrzewa akumulator do odpowiedniej temperatury przed ładowaniem.Jeśli nie będziesz się z nim prawidłowo obchodzić, doprowadzi to do chwilowego przeładowania napięcia, co spowoduje wewnętrzne zwarcie i może wystąpić dalsze dymienie, pożar, a nawet eksplozja.Problem bezpieczeństwa ładowania w niskich temperaturach układu akumulatorów pojazdów elektrycznych w dużym stopniu ogranicza promocję pojazdów elektrycznych w zimnych regionach.
Zarządzanie temperaturą akumulatora to jedna z ważnych funkcji systemu BMS, której głównym zadaniem jest utrzymywanie akumulatora w odpowiednim zakresie temperatur przez cały czas, tak aby utrzymać jak najlepszy stan pracy pakietu.Zarządzanie ciepłem akumulatora obejmuje głównie funkcje chłodzenia, ogrzewania i wyrównywania temperatury.Funkcje chłodzenia i ogrzewania są dostosowane głównie do możliwego wpływu zewnętrznej temperatury otoczenia na akumulator.Wyrównanie temperatury służy do zmniejszenia różnicy temperatur wewnątrz akumulatora i zapobiegania szybkiemu rozpadowi spowodowanemu przegrzaniem określonej części akumulatora.
Ogólnie rzecz biorąc, tryby chłodzenia akumulatorów mocy dzielą się głównie na trzy kategorie: chłodzenie powietrzem, chłodzenie cieczą i chłodzenie bezpośrednie.Tryb chłodzenia powietrzem wykorzystuje naturalny wiatr lub chłodzące powietrze w kabinie pasażerskiej, które przepływa przez powierzchnię akumulatora w celu zapewnienia wymiany ciepła i chłodzenia.Chłodzenie cieczą zazwyczaj wykorzystuje niezależny rurociąg chłodziwa do ogrzewania lub chłodzenia akumulatora zasilającego.Obecnie metoda ta jest głównym nurtem chłodzenia.Na przykład Tesla i Volt korzystają z tej metody chłodzenia.System bezpośredniego chłodzenia eliminuje rurociąg chłodzący akumulator zasilający i bezpośrednio wykorzystuje czynnik chłodniczy do chłodzenia akumulatora zasilającego.
1. Układ chłodzenia powietrzem:
We wczesnych akumulatorach mocy, ze względu na ich małą pojemność i gęstość energii, wiele akumulatorów mocy było chłodzonych powietrzem.Chłodzenie powietrzem (Nagrzewnica powietrza PTC) dzieli się na dwie kategorie: chłodzenie powietrzem naturalnym i chłodzenie powietrzem wymuszonym (za pomocą wentylatora) i do chłodzenia akumulatora wykorzystuje się naturalny wiatr lub zimne powietrze w kabinie.
Typowymi przedstawicielami układów chłodzonych powietrzem są Nissan Leaf, Kia Soul EV itp.;obecnie akumulatory 48 V pojazdów mikrohybrydowych 48 V są zwykle umieszczane w kabinie pasażerskiej i chłodzone powietrzem.Struktura układu chłodzenia powietrzem jest stosunkowo prosta, technologia jest stosunkowo dojrzała, a koszt jest niski.Jednak ze względu na ograniczoną ilość ciepła odbieranego przez powietrze, jego efektywność wymiany ciepła jest niska, równomierność temperatury wewnętrznej akumulatora nie jest dobra i trudno jest uzyskać bardziej precyzyjną kontrolę temperatury akumulatora.Dlatego układ chłodzenia powietrzem jest ogólnie odpowiedni w sytuacjach, w których występuje krótki zasięg przelotowy i niewielka masa pojazdu.
Warto wspomnieć, że w przypadku systemu chłodzonego powietrzem konstrukcja kanału powietrznego odgrywa kluczową rolę w efekcie chłodzenia.Kanały powietrzne dzielą się głównie na szeregowe kanały powietrzne i równoległe kanały powietrzne.Struktura szeregowa jest prosta, ale opór jest duży;struktura równoległa jest bardziej złożona i zajmuje więcej miejsca, ale równomierność rozpraszania ciepła jest dobra.
2. Układ chłodzenia cieczą
Tryb chłodzenia cieczą oznacza, że akumulator wykorzystuje ciecz chłodzącą do wymiany ciepła (Podgrzewacz płynu chłodzącego PTC).Płyn chłodzący można podzielić na dwa typy, które mogą mieć bezpośredni kontakt z ogniwem akumulatora (olej silikonowy, olej rycynowy itp.) oraz stykać się z ogniwem akumulatora (woda i glikol etylenowy itp.) poprzez kanały wodne;obecnie częściej stosuje się mieszany roztwór wody i glikolu etylenowego.Układ chłodzenia cieczą zazwyczaj dodaje agregat chłodniczy w celu połączenia z cyklem chłodniczym, a ciepło z akumulatora jest odprowadzane przez czynnik chłodniczy;jego głównymi elementami są sprężarka, agregat chłodniczy ielektryczna pompa wodna.Jako źródło zasilania układu chłodniczego, sprężarka decyduje o wydajności wymiany ciepła całego układu.Agregat chłodniczy pełni funkcję wymiany między czynnikiem chłodniczym a cieczą chłodzącą, a wielkość wymiany ciepła bezpośrednio określa temperaturę cieczy chłodzącej.Pompa wodna określa natężenie przepływu chłodziwa w rurociągu.Im większe natężenie przepływu, tym lepsza wydajność wymiany ciepła i odwrotnie.
Czas publikacji: 30 maja 2023 r
