Nu există nicio îndoială că factorul de temperatură are un impact crucial asupra performanței, duratei de viață și siguranței bateriilor. În general, ne așteptăm ca sistemul de baterii să funcționeze în intervalul 15~35℃, astfel încât să se obțină cea mai bună putere de ieșire și de intrare, energia maximă disponibilă și cea mai lungă durată de viață (deși depozitarea la temperatură scăzută poate prelungi durata de viață a bateriei, nu are prea mult sens să se practice depozitarea la temperatură scăzută în aplicații, iar bateriile sunt foarte asemănătoare cu oamenii în această privință).
În prezent, managementul termic al sistemului de baterii poate fi împărțit în principal în patru categorii: răcire naturală, răcire cu aer, răcire cu lichid și răcire directă. Printre acestea, răcirea naturală este o metodă pasivă de management termic, în timp ce răcirea cu aer, răcirea cu lichid și răcirea cu curent continuu sunt active. Principala diferență dintre aceste trei este diferența dintre mediul de schimb de căldură.
· Răcire naturală
Răcirea liberă nu are dispozitive suplimentare pentru schimbul de căldură. De exemplu, BYD a adoptat răcirea naturală la Qin, Tang, Song, E6, Tengshi și alte modele care utilizează celule LFP. Se înțelege că următorul model BYD va trece la răcirea cu lichid pentru modelele care utilizează baterii ternare.
· Răcire cu aer (Încălzitor de aer PTC)
Răcirea cu aer utilizează aerul ca mediu de transfer termic. Există două tipuri comune. Primul se numește răcire pasivă cu aer, care utilizează direct aerul exterior pentru schimbul de căldură. Al doilea tip este răcirea activă cu aer, care poate preîncălzi sau răci aerul exterior înainte de a intra în sistemul bateriei. La început, multe modele electrice japoneze și coreene foloseau soluții răcite cu aer.
· Răcire cu lichid
Răcirea cu lichid utilizează antigel (cum ar fi etilenglicolul) ca mediu de transfer de căldură. În general, există mai multe circuite diferite de schimb de căldură în soluție. De exemplu, VOLT are un circuit de radiator, un circuit de aer condiționat (Aer condiționat PTC) și un circuit PTC (Încălzitor de lichid de răcire PTCSistemul de gestionare a bateriei răspunde, se ajustează și comută în funcție de strategia de gestionare termică. TESLA Model S are un circuit în serie cu sistemul de răcire a motorului. Când bateria trebuie încălzită la temperatură scăzută, circuitul de răcire a motorului este conectat în serie cu circuitul de răcire a bateriei, iar motorul poate încălzi bateria. Când bateria de alimentare este la temperatură ridicată, circuitul de răcire a motorului și circuitul de răcire a bateriei vor fi reglate în paralel, iar cele două sisteme de răcire vor disipa căldura independent.
1. Condensator de gaz
2. Condensator secundar
3. Ventilator secundar al condensatorului
4. Ventilator condensator gaz
5. Senzor de presiune al instalației de aer condiționat (partea de înaltă presiune)
6. Senzor de temperatură al aparatului de aer condiționat (partea de înaltă presiune)
7. Compresor electronic pentru aer condiționat
8. Senzor de presiune al aparatului de aer condiționat (partea de joasă presiune)
9. Senzor de temperatură al aparatului de aer condiționat (partea de joasă presiune)
10. Supapă de expansiune (răcitor)
11. Supapă de expansiune (evaporator)
· Răcire directă
Răcirea directă utilizează agent frigorific (material cu schimbare de fază) ca mediu de schimb de căldură. Agentul frigorific poate absorbi o cantitate mare de căldură în timpul procesului de tranziție de fază gaz-lichid. Comparativ cu agentul frigorific, eficiența transferului de căldură poate fi crescută de peste trei ori, iar bateria poate fi înlocuită mai rapid. Căldura din interiorul sistemului este eliminată. Schema de răcire directă a fost utilizată la BMW i3.
Pe lângă eficiența de răcire, schema de gestionare termică a sistemului de baterii trebuie să ia în considerare consecvența temperaturii tuturor bateriilor. PACK-ul are sute de celule, iar senzorul de temperatură nu poate detecta fiecare celulă. De exemplu, există 444 de baterii într-un modul de Tesla Model S, dar sunt amplasate doar 2 puncte de detectare a temperaturii. Prin urmare, este necesar ca bateria să fie cât mai consistentă posibil prin proiectarea gestionării termice. Iar o bună consecvență a temperaturii este o condiție prealabilă pentru parametri de performanță consecvenți, cum ar fi puterea bateriei, durata de viață a acesteia și SOC-ul.
Data publicării: 28 aprilie 2024
