Технология управления температурой батареи

  Как один из основных типов транспортных средств на новой энергии, объем продаж электромобилей также увеличивается с каждым годом. Однако короткая дальность пробега, длительное время зарядки и случайные самовозгорания и пожары электромобилей подвергались широкой критике. Ввиду этих проблем люди в отрасли выдвинули: во-первых, мы должны энергично разрабатывать батареи с более высокой плотностью энергии, быстрой зарядкой и разрядкой и более безопасным использованием; Во-вторых, улучшить технологию и средства управления батареями, создать более научную и совершенную систему управления батареями и повысить производительность батареи.

В настоящее время исследования технологии управления температурным режимом аккумуляторов в основном сосредоточены на том, как отводить тепло, выделяемое аккумулятором во время работы, чтобы аккумулятор работал в оптимальном диапазоне температур. В настоящее время методы охлаждения, применяемые к чистым электромобилям, в основном представляют собой воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение и прямое охлаждение. В то же время применение материалов с фазовым переходом для управления температурным режимом аккумуляторов также является предметом исследований.

Воздушное охлаждение:

Воздушное охлаждение является первой используемой технологией охлаждения силовых аккумуляторов. В зависимости от силы потока ветра существует два вида естественного воздушного охлаждения и принудительного воздушного охлаждения, а в зависимости от воздуховода системы воздушного охлаждения существует два вида последовательного охлаждения и параллельного охлаждения. Система воздушного охлаждения имеет преимущества более простой конструкции и меньшего энергопотребления, чем системы жидкостного охлаждения и прямого охлаждения. Однако из-за расположения каналов в нем мало места и трудно предотвратить попадание воды и пыли, поэтому он не подходит для плотно расположенных квадратных и мягких батарей. Кроме того, когда температура наружного воздуха слишком высока или слишком низка, системе управления теплом трудно удовлетворить потребности, и требуется охлаждение приточного воздуха системы кондиционирования воздуха. Таким образом, эффективность охлаждения системы воздушного охлаждения трудно удовлетворить требованиям использования. Она постепенно заменяется жидкостным охлаждением и системами прямого охлаждения.

Жидкостное охлаждение:

Жидкостное охлаждение — это режим охлаждения с наилучшей комплексной производительностью. Основными факторами, оказывающими большое влияние на систему жидкостного охлаждения аккумуляторной батареи, являются физико-химические свойства охлаждающей жидкости и схема расположения проточных каналов охлаждающего трубопровода. Жидкостное охлаждение можно разделить на прямой контакт и непрямой контакт в зависимости от структуры.

Тип прямого контакта заключается в погружении аккумулятора в охлаждающую жидкость, что имеет преимущества превосходного эффекта теплообмена и хорошей однородности температуры, но недостатком является то, что он выдвигает высокие требования к герметизации и изоляции внутри и снаружи аккумуляторной батареи. Непрямой тип контакта заключается в прокладке проточного канала в аккумуляторной батарее, чтобы охлаждающая жидкость текла в проточном канале. Преимущество заключается в снижении требований к герметизирующим и изоляционным характеристикам, поэтому в качестве теплоносителя используют воду, водно-гликолевую и другие жидкости с малой вязкостью, высокой теплопроводностью и высокой удельной теплоемкостью. Таким образом, интенсивность охлаждения можно регулировать в большом диапазоне, регулируя скорость вращения циркуляционного насоса в небольшом диапазоне.

Кондиционирование воздуха охлаждение Охлаждение:

Прямое охлаждение, также называемое охлаждением кондиционирования воздуха, заключается в прямом введении хладагента системы кондиционирования воздуха в аккумуляторную батарею для охлаждения, что эквивалентно использованию охлаждающей пластины в аккумуляторной батарее в качестве испарителя системы кондиционирования воздуха. система. Преимуществами системы прямого охлаждения являются высокая эффективность, быстродействие и большая холодопроизводительность. Его недостатки в основном заключаются в том, что он сильно зависит от автомобильной системы кондиционирования воздуха. Летом нагрузка на систему кондиционирования воздуха очень высока, поскольку салон и аккумуляторная система нуждаются в мощном охлаждении; Зимой, поскольку пассажирский салон нуждается в постоянном обогреве, а аккумулятор необходимо предварительно прогреть перед охлаждением, это создает большие проблемы для системы кондиционирования воздуха автомобиля.

Охлаждение материала с фазовым переходом:

Материал с фазовым переходом относится к материалу, который может изменять состояние материала и выделять скрытую теплоту в условиях постоянной температуры, например парафин. Метод теплового управления материала с фазовым переходом заключается в том, чтобы поместить материал с фазовым переходом в аккумуляторную батарею и использовать его скрытую теплоту с высоким фазовым переходом для поглощения тепла, выделяемого во время разряда аккумулятора. Поскольку температура самого материала с фазовым переходом остается почти неизменной до завершения фазового перехода, это может сделать температуру батареи более стабильной. Самым большим преимуществом материалов с фазовым переходом является то, что структура и принцип действия являются самыми простыми. Только батареи и материалы с фазовым переходом должны быть правильно размещены в аккумуляторной батарее. Нет необходимости во вмешательстве внешней системы во весь процесс, а однородность температуры отличная. Кроме того, материалы с фазовым переходом поступают из широкого круга источников и дешевы.

В управлении батареями электромобилей система управления температурным режимом является одним из основных компонентов системы управления батареями. При нормальной работе батарея электромобиля будет выделять много тепла из-за внедрения и удаления ионов лития в батарее, протекания тока в батарее и аккумуляторном блоке, а также различных незначительных побочных реакций в батарее. Если это тепло не будет отведено как можно скорее и не аккумулировано в аккумуляторной батарее, температура батареи повысится. Когда время слишком велико или температура превышает допустимый верхний предел, срок службы батареи будет серьезно снижен. , и даже батарея будет закорочена и взорвана напрямую.