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.Per millorar l'autonomia de creuer, el vehicle ha de disposar tantes bateries com sigui possible en un espai determinat, de manera que l'espai per a la bateria del vehicle és molt limitat.La bateria genera molta calor durant el funcionament del vehicle i s'acumula en un espai relativament petit al llarg del temps.A causa de l'apilament dens de cèl·lules a la bateria, també és relativament més difícil dissipar la calor a la zona mitjana fins a cert punt, agreujant la inconsistència de temperatura entre les cèl·lules, la qual cosa reduirà l'eficiència de càrrega i descàrrega de la bateria i afectar la potència de la bateria;Provocarà una fuga tèrmica i afectarà la seguretat i la vida útil del sistema.
La temperatura de la bateria té una gran influència en el seu rendiment, vida útil i seguretat.A baixa temperatura, la resistència interna de les bateries d'ions de liti augmentarà i la capacitat disminuirà.En casos extrems, l'electròlit es congelarà i la bateria no es pot descarregar.El rendiment a baixa temperatura del sistema de bateries es veurà molt afectat, donant lloc al rendiment de sortida de potència dels vehicles elèctrics.Esvaïment i reducció de rang.Quan es carreguen vehicles d'energia nova en condicions de baixa temperatura, el BMS general escalfa primer la bateria a una temperatura adequada abans de carregar-la.Si no es maneja correctament, provocarà una sobrecàrrega de tensió instantània, que provocarà un curtcircuit intern i es pot produir més fum, incendi o fins i tot explosió.El problema de seguretat de càrrega a baixa temperatura del sistema de bateries de vehicles elèctrics restringeix en gran mesura la promoció de vehicles elèctrics a les regions fredes.
La gestió tèrmica de la bateria és una de les funcions importants de BMS, principalment per mantenir la bateria funcionant en un rang de temperatura adequat en tot moment, per tal de mantenir les millors condicions de funcionament de la bateria.La gestió tèrmica de la bateria inclou principalment les funcions de refrigeració, calefacció i igualació de temperatura.Les funcions de refrigeració i calefacció s'ajusten principalment pel possible impacte de la temperatura ambient externa a la bateria.L'equalització de la temperatura s'utilitza per reduir la diferència de temperatura dins de la bateria i evitar la ràpida decadència causada pel sobreescalfament d'una determinada part de la bateria.
En termes generals, els modes de refrigeració de les bateries d'alimentació es divideixen principalment en tres categories: refrigeració per aire, refrigeració líquida i refrigeració directa.El mode de refrigeració per aire utilitza vent natural o aire de refrigeració a l'habitacle per fluir per la superfície de la bateria per aconseguir l'intercanvi de calor i la refrigeració.La refrigeració líquida generalment utilitza una canonada de refrigerant independent per escalfar o refredar la bateria d'energia.Actualment, aquest mètode és el corrent principal de refrigeració.Per exemple, Tesla i Volt utilitzen aquest mètode de refrigeració.El sistema de refrigeració directa elimina la canonada de refrigeració de la bateria d'energia i utilitza directament refrigerant per refredar la bateria.
1. Sistema de refrigeració per aire:
A les primeres bateries de potència, a causa de la seva petita capacitat i densitat d'energia, moltes bateries d'energia es refredaven per refrigeració per aire.Refrigeració per aire (Escalfador d'aire PTC) es divideix en dues categories: refrigeració per aire natural i refrigeració per aire forçat (amb ventilador), i utilitza vent natural o aire fred a la cabina per refredar la bateria.
Els representants típics dels sistemes de refrigeració per aire són Nissan Leaf, Kia Soul EV, etc.;actualment, les bateries de 48V dels vehicles microhíbrids de 48V es disposen generalment a l'habitacle i es refreden per aire.L'estructura del sistema de refrigeració d'aire és relativament simple, la tecnologia és relativament madura i el cost és baix.Tanmateix, a causa de la calor limitada que treu l'aire, la seva eficiència d'intercanvi de calor és baixa, la uniformitat de la temperatura interna de la bateria no és bona i és difícil aconseguir un control més precís de la temperatura de la bateria.Per tant, el sistema de refrigeració per aire és generalment adequat per a situacions amb un recorregut de creuer curt i un pes lleuger de vehicles.
Val la pena esmentar que per a un sistema de refrigeració per aire, el disseny del conducte d'aire té un paper vital en l'efecte de refrigeració.Els conductes d'aire es divideixen principalment en conductes d'aire en sèrie i conductes d'aire paral·lels.L'estructura en sèrie és simple, però la resistència és gran;l'estructura paral·lela és més complexa i ocupa més espai, però la uniformitat de la dissipació de calor és bona.
2. Sistema de refrigeració líquida
El mode refrigerat per líquid significa que la bateria utilitza líquid de refrigeració per intercanviar calor (Escalfador de refrigerant PTC).El refrigerant es pot dividir en dos tipus que poden contactar directament amb la cèl·lula de la bateria (oli de silici, oli de ricí, etc.) i contactar amb la cel·la de la bateria (aigua i etilenglicol, etc.) a través dels canals d'aigua;actualment s'utilitza més la solució mixta d'aigua i etilenglicol.El sistema de refrigeració líquida generalment afegeix un refrigerador per acoblar-se amb el cicle de refrigeració i la calor de la bateria s'elimina a través del refrigerant;els seus components bàsics són el compressor, el refrigerador i elbomba d'aigua elèctrica.Com a font d'energia de refrigeració, el compressor determina la capacitat d'intercanvi de calor de tot el sistema.El refrigerador actua com a intercanvi entre el refrigerant i el líquid de refrigeració, i la quantitat d'intercanvi de calor determina directament la temperatura del líquid de refrigeració.La bomba d'aigua determina el cabal del refrigerant a la canonada.Com més ràpid sigui el cabal, millor serà el rendiment de la transferència de calor i viceversa.
Hora de publicació: 30-mai-2023
