مدیریت حرارتی باتری خودروهای الکتریکی

بهینه سازی چشم انداز در شرایط دمای پایین

مشکلی که با آن روبرو هستیم

فعالیت باتری در شرایط دمای پایین کاهش می یابد

باتری های لیتیومی از طریق یون های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی مهاجرت می کنند تا فرآیند شارژ و دشارژ باتری را تکمیل کنند.مطالعات نشان داده است که در محیط های با دمای پایین، ولتاژ تخلیه و ظرفیت تخلیه باتری های لیتیوم یون به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.در دمای 20- درجه سانتیگراد، ظرفیت تخلیه باتری تنها حدود 60 درصد شرایط عادی است.در شرایط دمای پایین، قدرت شارژ نیز کاهش می یابد و زمان شارژ بیشتر می شود.

خاموش شدن مجدد ماشین سرد

در اکثر شرایط عملیاتی، پارک طولانی مدت در محیطی با دمای پایین باعث خنک شدن کامل سیستم خودرو می شود.هنگامی که خودرو دوباره راه اندازی می شود، باتری و کابین خلبان دمای عملیاتی بهینه را برآورده نمی کنند.در شرایط دمای پایین، فعالیت باتری کاهش می‌یابد، که نه تنها بر محدوده کروز و قدرت خروجی خودرو تأثیر می‌گذارد، بلکه حداکثر جریان تخلیه را نیز محدود می‌کند که خطر ایمنی برای خودرو ایجاد می‌کند.

راه حل

بازیابی حرارت ترمز

هنگامی که خودرو در حال حرکت است، به خصوص در هنگام رانندگی شدید، دیسک ترمز در سیستم ترمز به دلیل اصطکاک، گرمای بیشتری تولید می کند.اکثر خودروهای با عملکرد بالا دارای کانال های هوای ترمز برای خنک کننده خوب هستند.سیستم هدایت هوای ترمز هوای سرد جلوی خودرو را از طریق شیارهای هدایت هوا در سپر جلو به سیستم ترمز هدایت می کند.هوای سرد از طریق شکاف بین لایه ای دیسک ترمز تهویه شده جریان می یابد تا گرما را از دیسک ترمز بگیرد.این قسمت از گرما در محیط خارجی از بین می رود و به طور کامل مورد استفاده قرار نمی گیرد.

در آینده می توان از ساختار جمع آوری گرما استفاده کرد.باله های مسی دفع حرارت و لوله های حرارتی در داخل قوس چرخ خودرو قرار می گیرند تا گرمای تولید شده توسط سیستم ترمز را جمع آوری کنند.پس از خنک شدن دیسک های ترمز، هوای گرم گرم شده از پره ها و لوله های حرارتی عبور می کند تا گرما را انتقال دهد. گرما به یک مدار مستقل منتقل می شود و سپس گرما از طریق این مدار به فرآیند تبادل حرارتی سیستم پمپ حرارتی وارد می شود.در حین خنک کردن سیستم ترمز، این بخش از گرمای اتلاف جمع آوری شده و برای گرم کردن و گرم نگه داشتن بسته باتری استفاده می شود.

به عنوان یک مرکز مهم ازوسایل نقلیه الکتریکی، سیستم مدیریت حرارتی خودروهای الکتریکیرا مدیریت می کندتهویه مطبوع PTCذخیره انرژی، درایو و تبادل حرارت بین کابین خودرو که نقش مهمی در طراحی خودرو دارد.هنگام طراحی سیستم مدیریت حرارتی باتری، کنترل هزینه ها و در نظر گرفتن محیط های مختلف و شرایط کاری ضروری است تا اطمینان حاصل شود که تمام اجزای خودرو در دمای کاری مناسب قرار دارند.سیستم مدیریت حرارتی باتری موجود می تواند نیازهای کنترل دمای باتری را در اکثر شرایط کاری برآورده کند، اما از نظر مصرف انرژی، صرفه جویی در انرژی، شرایط کاری دمای پایین و غیره، عملکرد عایق حرارتی باتری نیاز به بهبود دارد و کامل شد.