Com a principal font d'energia dels vehicles de nova energia, les bateries d'energia són de gran importància per als vehicles de nova energia. Durant l'ús real del vehicle, la bateria s'enfrontarà a condicions de treball complexes i canviants.
A baixa temperatura, la resistència interna de les bateries de liti-ió augmentarà i la capacitat disminuirà. En casos extrems, l'electròlit es congelarà i la bateria no es podrà descarregar. El rendiment a baixa temperatura del sistema de bateria es veurà molt afectat, cosa que provocarà el rendiment de potència dels vehicles elèctrics. Esvaïment i reducció de l'autonomia. Quan es carreguen vehicles de nova energia en condicions de baixa temperatura, el BMS general primer escalfa la bateria a una temperatura adequada abans de carregar-la. Si no es gestiona correctament, es produirà una sobrecàrrega de tensió instantània, cosa que provocarà un curtcircuit intern i es pot produir més fum, incendi o fins i tot explosions.
A altes temperatures, si el control del carregador falla, pot provocar una reacció química violenta dins de la bateria i generar molta calor. Si la calor s'acumula ràpidament dins de la bateria sense temps de dissipar-se, la bateria pot tenir fuites, gasos, fum, etc. En casos greus, la bateria es cremarà violentament i explotarà.
El sistema de gestió tèrmica de la bateria (Battery Thermal Management System, BTMS) és la funció principal del sistema de gestió de la bateria. La gestió tèrmica de la bateria inclou principalment les funcions de refrigeració, calefacció i equalització de la temperatura. Les funcions de refrigeració i calefacció s'ajusten principalment al possible impacte de la temperatura ambient externa sobre la bateria. L'equalització de la temperatura s'utilitza per reduir la diferència de temperatura dins del paquet de bateries i evitar la deterioració ràpida causada pel sobreescalfament d'una determinada part de la bateria. Un sistema de regulació de circuit tancat està compost per un medi conductor de calor, una unitat de mesura i control i un equip de control de temperatura, de manera que la bateria d'energia pugui funcionar dins d'un rang de temperatura adequat per mantenir el seu estat d'ús òptim i garantir el rendiment i la vida útil del sistema de bateries.
1. Mode de desenvolupament del model "V" del sistema de gestió tèrmica
Com a component del sistema de bateria d'energia, el sistema de gestió tèrmica també es desenvolupa d'acord amb el model de desenvolupament del model "V" de la indústria de l'automoció. Amb l'ajuda d'eines de simulació i un gran nombre de verificacions de proves, només d'aquesta manera es pot millorar l'eficiència del desenvolupament, estalviar el cost de desenvolupament i el sistema de garantia. Fiabilitat, seguretat i longevitat.
El següent és el model en "V" del desenvolupament del sistema de gestió tèrmica. En general, el model consta de dos eixos, un horitzontal i un de vertical: l'eix horitzontal està compost per quatre línies principals de desenvolupament directe i una línia principal de verificació inversa, i la línia principal és el desenvolupament directe, tenint en compte la verificació de bucle tancat invers; l'eix vertical consta de tres nivells: components, subsistemes i sistemes.
La temperatura de la bateria afecta directament la seguretat de la bateria, per la qual cosa el disseny i la investigació del sistema de gestió tèrmica de la bateria és una de les tasques més crítiques en el disseny del sistema de bateria. El disseny i la verificació de la gestió tèrmica del sistema de bateria s'han de dur a terme en estricta conformitat amb el procés de disseny de la gestió tèrmica de la bateria, el sistema de gestió tèrmica de la bateria i els tipus de components, la selecció de components del sistema de gestió tèrmica i l'avaluació del rendiment del sistema de gestió tèrmica per tal de garantir el rendiment i la seguretat de la bateria.
1. Requisits del sistema de gestió tèrmica. Segons els paràmetres d'entrada de disseny, com ara l'entorn d'ús del vehicle, les condicions de funcionament del vehicle i la finestra de temperatura de la cel·la de la bateria, cal dur a terme una anàlisi de la demanda per aclarir els requisits del sistema de bateria per al sistema de gestió tèrmica; els requisits del sistema, segons l'anàlisi de requisits, determinen les funcions del sistema de gestió tèrmica i els objectius de disseny del sistema. Aquests objectius de disseny inclouen principalment el control de la temperatura de la cel·la de la bateria, la diferència de temperatura entre les cel·les de la bateria, el consum d'energia del sistema i el cost.
2. Marc del sistema de gestió tèrmica. Segons els requisits del sistema, el sistema es divideix en subsistema de refrigeració, subsistema de calefacció, subsistema d'aïllament tèrmic i subsistema d'obstrucció tèrmica (TRo), i es defineixen els requisits de disseny de cada subsistema. Al mateix temps, es duu a terme una anàlisi de simulació per verificar inicialment el disseny del sistema. Com araEscalfador de refrigeració PTC, Escalfador d'aire PTC, bomba d'aigua electrònica, etc.
3. Disseny de subsistemes, primer es determina l'objectiu de disseny de cada subsistema segons el disseny del sistema i, a continuació, es realitza la selecció del mètode, el disseny de l'esquema, el disseny detallat i l'anàlisi i verificació de la simulació per a cada subsistema.
4. Disseny de peces, primer determineu els objectius de disseny de les peces segons el disseny del subsistema i, a continuació, realitzeu una anàlisi detallada del disseny i la simulació.
5. Fabricació i assaig de peces, fabricació de peces i assaig i verificació.
6. Integració i verificació de subsistemes, per a la integració de subsistemes i la verificació de proves.
7. Integració i proves de sistemes, integració de sistemes i verificació de proves.
Data de publicació: 02-06-2023
