تجزیه و تحلیل سیستم مدیریت حرارتی سه رسانه اصلی انتقال حرارت باتری قدرت

یکی از فناوری های کلیدی وسایل نقلیه با انرژی جدید، باتری های نیرو است.کیفیت باتری ها از یک سو هزینه خودروهای برقی و از سوی دیگر محدوده رانندگی خودروهای برقی را تعیین می کند.عامل کلیدی برای پذیرش و پذیرش سریع.

با توجه به ویژگی‌های استفاده، نیازمندی‌ها و زمینه‌های کاربرد باتری‌های قدرت، انواع تحقیق و توسعه باتری‌های قدرت در داخل و خارج از کشور تقریباً عبارتند از: باتری‌های سرب اسید، باتری‌های نیکل کادمیوم، باتری‌های هیدرید نیکل فلزی، باتری‌های لیتیوم یون، سلول های سوختی و غیره که در میان آنها توسعه باتری های لیتیوم یون بیشترین توجه را به خود جلب می کند.

رفتار تولید گرمای باتری برق

منبع گرما، نرخ تولید گرما، ظرفیت گرمای باتری و سایر پارامترهای مرتبط ماژول باتری قدرت ارتباط نزدیکی با ماهیت باتری دارد.گرمای آزاد شده توسط باتری به ماهیت شیمیایی، مکانیکی و الکتریکی و خصوصیات باتری به ویژه ماهیت واکنش الکتروشیمیایی بستگی دارد.انرژی گرمایی تولید شده در واکنش باتری را می توان با گرمای واکنش باتری Qr بیان کرد.پلاریزاسیون الکتروشیمیایی باعث انحراف ولتاژ واقعی باتری از نیروی حرکتی تعادلی آن می شود و اتلاف انرژی ناشی از قطبش باتری با Qp بیان می شود.علاوه بر این که واکنش باتری مطابق با معادله واکنش انجام می شود، برخی از واکنش های جانبی نیز وجود دارد.واکنش های جانبی معمولی شامل تجزیه الکترولیت و خود تخلیه باتری است.گرمای واکنش جانبی تولید شده در این فرآیند Qs است.علاوه بر این، از آنجا که هر باتری به ناچار مقاومت خواهد داشت، حرارت ژول Qj با عبور جریان تولید می شود.بنابراین، گرمای کل یک باتری مجموع گرمای جنبه های زیر است: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.

بسته به فرآیند شارژ (دشارژ) خاص، عوامل اصلی که باعث تولید گرما توسط باتری می شود نیز متفاوت است.به عنوان مثال، زمانی که باتری به طور معمول شارژ می شود، Qr عامل غالب است.و در مرحله بعدی شارژ باتری، به دلیل تجزیه الکترولیت، واکنش های جانبی شروع می شود (گرمای واکنش جانبی Qs است)، زمانی که باتری تقریباً به طور کامل شارژ شده و بیش از حد شارژ می شود، آنچه عمدتاً اتفاق می افتد تجزیه الکترولیت است که در آن Qs غالب است. .گرمای ژول Qj به جریان و مقاومت بستگی دارد.روش شارژ متداول مورد استفاده تحت جریان ثابت انجام می شود و Qj در این زمان یک مقدار خاص است.با این حال، در هنگام راه اندازی و شتاب، جریان نسبتاً زیاد است.برای HEV، این معادل جریانی از ده ها آمپر تا صدها آمپر است.در این زمان، ژول حرارت Qj بسیار بزرگ است و منبع اصلی انتشار گرمای باتری می شود.

از منظر کنترل پذیری مدیریت حرارتی، سیستم های مدیریت حرارتی (HVH) را می توان به دو نوع فعال و غیرفعال تقسیم کرد.از دیدگاه رسانه انتقال حرارت، سیستم های مدیریت حرارتی را می توان به موارد زیر تقسیم کرد: هوا خنکهوا گرمکن PTC، مایع خنک شده (بخاری خنک کننده PTC) و ذخیره سازی حرارتی تغییر فاز.