Fiind principala sursă de energie a vehiculelor cu energie nouă, bateriile electrice sunt de mare importanță pentru acestea. În timpul utilizării efective a vehiculului, bateria se va confrunta cu condiții de lucru complexe și schimbătoare.
La temperaturi scăzute, rezistența internă a bateriilor litiu-ion va crește, iar capacitatea va scădea. În cazuri extreme, electrolitul va îngheța, iar bateria nu se poate descărca. Performanța sistemului de baterii la temperaturi scăzute va fi afectată semnificativ, ceea ce va duce la performanța de ieșire a vehiculelor electrice. Scăderea puterii și reducerea autonomiei. La încărcarea vehiculelor cu energie nouă în condiții de temperatură scăzută, BMS-ul general încălzește mai întâi bateria la o temperatură adecvată înainte de încărcare. Dacă nu este gestionat corespunzător, va duce la o supraîncărcare instantanee a tensiunii, rezultând un scurtcircuit intern și pot apărea fum, incendii sau chiar explozii.
La temperaturi ridicate, dacă sistemul de control al încărcătorului se defectează, poate provoca o reacție chimică violentă în interiorul bateriei și poate genera multă căldură. Dacă căldura se acumulează rapid în interiorul bateriei fără timp să se disipeze, bateria poate avea scurgeri, degajări de gaze, fum etc. În cazuri grave, bateria va arde violent și va exploda.
Sistemul de management termic al bateriei (Battery Thermal Management System, BTMS) este funcția principală a sistemului de management al bateriei. Managementul termic al bateriei include în principal funcțiile de răcire, încălzire și egalizare a temperaturii. Funcțiile de răcire și încălzire sunt ajustate în principal pentru impactul posibil al temperaturii ambientale externe asupra bateriei. Egalizarea temperaturii este utilizată pentru a reduce diferența de temperatură din interiorul pachetului de baterii și pentru a preveni degradarea rapidă cauzată de supraîncălzirea unei anumite părți a bateriei. Un sistem de reglare în buclă închisă este compus dintr-un mediu termoconductor, o unitate de măsurare și control și un echipament de control al temperaturii, astfel încât bateria să poată funcționa într-un interval de temperatură adecvat pentru a-și menține starea optimă de utilizare și a asigura performanța și durata de viață a sistemului bateriei.
1. Modul de dezvoltare a modelului „V” al sistemului de management termic
Ca parte a sistemului bateriei de alimentare, sistemul de management termic este, de asemenea, dezvoltat în conformitate cu modelul de dezvoltare „V” din industria auto. Cu ajutorul instrumentelor de simulare și a unui număr mare de verificări ale testelor, numai în acest fel se poate îmbunătăți eficiența dezvoltării, se pot economisi costurile de dezvoltare și sistemul de garanție. Fiabilitate, siguranță și longevitate.
Următorul este modelul în „V” al dezvoltării sistemului de management termic. În general, modelul constă din două axe, una orizontală și una verticală: axa orizontală este compusă din patru linii principale de dezvoltare înainte și o linie principală de verificare inversă, iar linia principală este dezvoltarea înainte, ținând cont de verificarea inversă în buclă închisă; axa verticală constă din trei niveluri: componente, subsisteme și sisteme.
Temperatura bateriei afectează în mod direct siguranța acesteia, așadar proiectarea și cercetarea sistemului de management termic al bateriei reprezintă una dintre cele mai importante sarcini în proiectarea sistemului bateriei. Proiectarea și verificarea managementului termic al sistemului bateriei trebuie efectuate în strictă conformitate cu procesul de proiectare a managementului termic al bateriei, sistemul de management termic al bateriei și tipurile de componente, selecția componentelor sistemului de management termic și evaluarea performanței sistemului de management termic, pentru a asigura performanța și siguranța bateriei.
1. Cerințe ale sistemului de management termic. În funcție de parametrii de intrare de proiectare, cum ar fi mediul de utilizare al vehiculului, condițiile de funcționare ale vehiculului și fereastra de temperatură a celulei bateriei, se efectuează o analiză a cererii pentru a clarifica cerințele sistemului de baterii pentru sistemul de management termic; cerințele sistemului, conform analizei cerințelor, determină funcțiile sistemului de management termic și obiectivele de proiectare ale sistemului. Aceste obiective de proiectare includ în principal controlul temperaturii celulelor bateriei, diferența de temperatură dintre celulele bateriei, consumul de energie al sistemului și costul.
2. Cadrul sistemului de management termic. Conform cerințelor sistemului, sistemul este împărțit în subsistem de răcire, subsistem de încălzire, subsistem de izolație termică și subsistem de obstrucție termică (TRo), iar cerințele de proiectare pentru fiecare subsistem sunt definite. În același timp, se efectuează o analiză prin simulare pentru a verifica inițial proiectarea sistemului. Cum ar fiÎncălzitor răcitor PTC, Încălzitor de aer PTC, pompă electronică de apă, etc.
3. Proiectarea subsistemului, mai întâi se determină obiectivul de proiectare al fiecărui subsistem în conformitate cu proiectarea sistemului, apoi se efectuează selecția metodei, proiectarea schemei, proiectarea detaliată și analiza și verificarea simulării pentru fiecare subsistem pe rând.
4. Proiectarea pieselor, mai întâi se determină obiectivele de proiectare ale pieselor în conformitate cu proiectarea subsistemului, apoi se efectuează analiza detaliată a proiectării și simulării.
5. Fabricarea și testarea pieselor, fabricarea pieselor și testarea și verificarea.
6. Integrarea și verificarea subsistemelor, pentru integrarea subsistemelor și verificarea testelor.
7. Integrarea și testarea sistemului, integrarea sistemului și verificarea testării.
Data publicării: 02 iunie 2023
