باتریها به عنوان منبع اصلی انرژی خودروهای انرژی نو، از اهمیت بالایی برای این خودروها برخوردارند. در طول استفاده واقعی از خودرو، باتری با شرایط کاری پیچیده و متغیری روبرو خواهد شد.
در دمای پایین، مقاومت داخلی باتریهای لیتیوم-یونی افزایش یافته و ظرفیت آنها کاهش مییابد. در موارد شدید، الکترولیت منجمد میشود و باتری نمیتواند تخلیه شود. عملکرد سیستم باتری در دمای پایین به شدت تحت تأثیر قرار میگیرد و در نتیجه عملکرد خروجی توان خودروهای الکتریکی کاهش مییابد. کاهش سرعت و برد. هنگام شارژ خودروهای انرژی نو در شرایط دمای پایین، سیستم مدیریت باتری (BMS) عمومی ابتدا باتری را قبل از شارژ تا دمای مناسب گرم میکند. اگر به درستی مدیریت نشود، منجر به شارژ بیش از حد ولتاژ آنی و در نتیجه اتصال کوتاه داخلی میشود و ممکن است دود، آتشسوزی یا حتی انفجار بیشتری رخ دهد.
در دمای بالا، اگر کنترل شارژر از کار بیفتد، ممکن است باعث واکنش شیمیایی شدیدی در داخل باتری شده و گرمای زیادی تولید کند. اگر گرما به سرعت و بدون زمان کافی برای تخلیه در داخل باتری جمع شود، ممکن است باتری نشت کند، گاز خارج کند، دود کند و غیره. در موارد شدید، باتری به شدت میسوزد و منفجر میشود.
سیستم مدیریت حرارتی باتری (سیستم مدیریت حرارتی باتری، BTMS) عملکرد اصلی سیستم مدیریت باتری است. مدیریت حرارتی باتری عمدتاً شامل عملکردهای خنکسازی، گرمایش و متعادلسازی دما است. عملکردهای خنکسازی و گرمایش عمدتاً برای تأثیر احتمالی دمای محیط خارجی بر باتری تنظیم میشوند. متعادلسازی دما برای کاهش اختلاف دما در داخل بسته باتری و جلوگیری از پوسیدگی سریع ناشی از گرمای بیش از حد قسمت خاصی از باتری استفاده میشود. یک سیستم تنظیم حلقه بسته از محیط رسانای گرما، واحد اندازهگیری و کنترل و تجهیزات کنترل دما تشکیل شده است، به طوری که باتری میتواند در محدوده دمایی مناسبی کار کند تا حالت استفاده بهینه خود را حفظ کرده و عملکرد و عمر سیستم باتری را تضمین کند.
۱. حالت توسعه مدل "V" سیستم مدیریت حرارتی
به عنوان جزئی از سیستم باتری قدرت، سیستم مدیریت حرارتی نیز مطابق با مدل توسعه مدل V" صنعت خودرو توسعه یافته است. با کمک ابزارهای شبیهسازی و تعداد زیادی از تأییدهای آزمایشی، تنها از این طریق میتوان راندمان توسعه را بهبود بخشید، هزینه توسعه را کاهش داد و سیستم تضمین را حفظ کرد. قابلیت اطمینان، ایمنی و طول عمر.
در ادامه مدل "V" توسعه سیستم مدیریت حرارتی آمده است. به طور کلی، این مدل از دو محور، یکی افقی و دیگری عمودی تشکیل شده است: محور افقی از چهار خط اصلی توسعه رو به جلو و یک خط اصلی تأیید معکوس تشکیل شده است و خط اصلی توسعه رو به جلو است. با در نظر گرفتن تأیید حلقه بسته معکوس؛ محور عمودی از سه سطح تشکیل شده است: اجزا، زیرسیستمها و سیستمها.
دمای باتری مستقیماً بر ایمنی باتری تأثیر میگذارد، بنابراین طراحی و تحقیق در مورد سیستم مدیریت حرارتی باتری یکی از مهمترین وظایف در طراحی سیستم باتری است. طراحی و تأیید سیستم مدیریت حرارتی باتری باید کاملاً مطابق با فرآیند طراحی مدیریت حرارتی باتری، سیستم مدیریت حرارتی باتری و انواع قطعات، انتخاب قطعات سیستم مدیریت حرارتی و ارزیابی عملکرد سیستم مدیریت حرارتی انجام شود تا عملکرد و ایمنی باتری تضمین شود.
۱. الزامات سیستم مدیریت حرارتی. با توجه به پارامترهای ورودی طراحی مانند محیط استفاده خودرو، شرایط عملیاتی خودرو و پنجره دمایی سلول باتری، تجزیه و تحلیل تقاضا را برای روشن شدن الزامات سیستم باتری برای سیستم مدیریت حرارتی انجام دهید. الزامات سیستم، طبق تجزیه و تحلیل الزامات، عملکردهای سیستم مدیریت حرارتی و اهداف طراحی سیستم را تعیین میکند. این اهداف طراحی عمدتاً شامل کنترل دمای سلول باتری، اختلاف دما بین سلولهای باتری، مصرف انرژی سیستم و هزینه است.
۲. چارچوب سیستم مدیریت حرارتی. بر اساس الزامات سیستم، سیستم به زیرسیستم سرمایش، زیرسیستم گرمایش، زیرسیستم عایق حرارتی و زیرسیستم انسداد حرارتی (TRo) تقسیم میشود و الزامات طراحی هر زیرسیستم تعریف میشود. همزمان، تحلیل شبیهسازی برای تأیید اولیه طراحی سیستم انجام میشود. مانندبخاری خنک کننده PTC, بخاری هوای PTC, پمپ آب الکترونیکیو غیره
۳. طراحی زیرسیستم، ابتدا هدف طراحی هر زیرسیستم را با توجه به طراحی سیستم تعیین کنید و سپس به ترتیب انتخاب روش، طراحی طرح، طراحی دقیق و تحلیل شبیهسازی و تأیید را برای هر زیرسیستم انجام دهید.
۴. طراحی قطعات، ابتدا اهداف طراحی قطعات را با توجه به طراحی زیرسیستم تعیین کنید و سپس طراحی دقیق و تحلیل شبیهسازی را انجام دهید.
۵. ساخت و آزمایش قطعات، ساخت قطعات، و آزمایش و تأیید.
۶. یکپارچهسازی و تأیید زیرسیستمها، برای یکپارچهسازی زیرسیستمها و تأیید آزمایش.
۷. یکپارچهسازی و آزمایش سیستم، تأیید یکپارچهسازی سیستم و آزمایش.
زمان ارسال: ژوئن-02-2023
