به عنوان منبع اصلی انرژی وسایل نقلیه با انرژی جدید، باتری های نیرو از اهمیت زیادی برای وسایل نقلیه انرژی جدید برخوردار هستند.در طول استفاده واقعی از وسیله نقلیه، باتری با شرایط کاری پیچیده و متغیر مواجه خواهد شد.برای بهبود برد کروز، وسیله نقلیه باید تا آنجا که ممکن است باتری‌های بیشتری را در یک فضای خاص مرتب کند، بنابراین فضای بسته باتری روی خودرو بسیار محدود است.باتری در حین کارکرد خودرو گرمای زیادی تولید می کند و به مرور زمان در فضای نسبتاً کوچکی جمع می شود.به دلیل انباشته شدن متراکم سلول‌ها در بسته باتری، دفع گرما در ناحیه میانی تا حدودی نسبتاً دشوارتر است و ناهماهنگی دمایی بین سلول‌ها را تشدید می‌کند که باعث کاهش راندمان شارژ و دشارژ باتری می‌شود. بر قدرت باتری تأثیر می گذارد؛باعث فرار حرارتی می شود و ایمنی و عمر سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد.
دمای باتری برق تاثیر زیادی بر عملکرد، عمر و ایمنی آن دارد.در دمای پایین، مقاومت داخلی باتری های لیتیوم یون افزایش می یابد و ظرفیت کاهش می یابد.در موارد شدید، الکترولیت یخ می زند و باتری نمی تواند تخلیه شود.عملکرد سیستم باتری در دمای پایین تا حد زیادی تحت تأثیر قرار می گیرد و در نتیجه عملکرد خروجی توان خودروهای الکتریکی را به همراه خواهد داشت.محو شدن و کاهش دامنه.هنگام شارژ وسایل نقلیه جدید انرژی در شرایط دمای پایین، BMS عمومی ابتدا باتری را قبل از شارژ تا دمای مناسب گرم می کند.اگر به درستی از آن استفاده نشود، منجر به شارژ بیش از حد ولتاژ آنی و در نتیجه اتصال کوتاه داخلی می شود و ممکن است دود، آتش سوزی یا حتی انفجار بیشتر رخ دهد.مشکل ایمنی شارژ در دمای پایین سیستم باتری خودروهای الکتریکی، تبلیغ وسایل نقلیه الکتریکی در مناطق سردسیر را تا حد زیادی محدود می کند.
مدیریت حرارتی باتری یکی از عملکردهای مهم در BMS است، عمدتاً برای اینکه بسته باتری همیشه در محدوده دمایی مناسب کار کند تا بهترین شرایط کار بسته باتری حفظ شود.مدیریت حرارتی باتری عمدتاً شامل عملکردهای خنک کننده، گرمایش و یکسان سازی دما است.عملکردهای سرمایش و گرمایش عمدتاً برای تأثیر احتمالی دمای محیط خارجی بر روی باتری تنظیم می شوند.یکسان سازی دما برای کاهش اختلاف دمای داخل بسته باتری و جلوگیری از پوسیدگی سریع ناشی از گرم شدن بیش از حد قسمت خاصی از باتری استفاده می شود.
به طور کلی، حالت های خنک کننده باتری های قدرت به طور عمده به سه دسته تقسیم می شوند: خنک کننده هوا، خنک کننده مایع و خنک کننده مستقیم.حالت خنک کننده هوا از باد طبیعی یا هوای خنک کننده در محفظه سرنشین استفاده می کند تا از طریق سطح باتری جریان یابد تا تبادل گرما و خنک کننده حاصل شود.خنک کننده مایع معمولاً از یک خط لوله خنک کننده مستقل برای گرم کردن یا خنک کردن باتری برق استفاده می کند.در حال حاضر، این روش جریان اصلی خنک سازی است.به عنوان مثال، تسلا و ولت هر دو از این روش خنک کننده استفاده می کنند.سیستم خنک کننده مستقیم خط لوله خنک کننده باتری برق را از بین می برد و مستقیماً از مبرد برای خنک کردن باتری برق استفاده می کند.
1. سیستم خنک کننده هوا:
در باتری های اولیه قدرت، به دلیل ظرفیت کم و چگالی انرژی، بسیاری از باتری های قدرت با خنک کننده هوا خنک می شدند.خنک کننده هوا (هوا گرمکن PTC) به دو دسته خنک کننده طبیعی هوا و خنک کننده هوای اجباری (با استفاده از فن) تقسیم می شود و برای خنک کردن باتری از باد طبیعی یا هوای سرد در کابین استفاده می کند.
نمایندگان معمولی سیستم های خنک کننده هوا نیسان لیف، کیا سول EV و غیره هستند.در حال حاضر، باتری های 48 ولت وسایل نقلیه میکرو هیبریدی 48 ولتی به طور کلی در محفظه سرنشینان قرار می گیرند و با خنک کننده هوا خنک می شوند.ساختار سیستم خنک کننده هوا نسبتاً ساده است، فناوری نسبتاً بالغ است و هزینه آن کم است.با این حال، به دلیل گرمای محدود گرفته شده توسط هوا، راندمان تبادل حرارت آن پایین است، یکنواختی دمای داخلی باتری خوب نیست و دستیابی به کنترل دقیق تری از دمای باتری دشوار است.بنابراین، سیستم خنک کننده هوا به طور کلی برای موقعیت هایی با برد کوتاه و وزن سبک وسیله نقلیه مناسب است.
شایان ذکر است که برای یک سیستم هوا خنک، طراحی کانال هوا نقش حیاتی در اثر خنک کننده دارد.کانال های هوا عمدتاً به دو کانال هوا سریال و کانال هوای موازی تقسیم می شوند.ساختار سریال ساده است، اما مقاومت بزرگ است.ساختار موازی پیچیده تر است و فضای بیشتری را اشغال می کند، اما یکنواختی اتلاف گرما خوب است.
2. سیستم خنک کننده مایع
حالت خنک کننده مایع به این معنی است که باتری از مایع خنک کننده برای تبادل گرما استفاده می کند (بخاری خنک کننده PTC).مایع خنک کننده را می توان به دو نوع تقسیم کرد که می توانند مستقیماً با سلول باتری (روغن سیلیکون، روغن کرچک و غیره) تماس بگیرند و از طریق کانال های آب با سلول باتری (آب و اتیلن گلیکول و غیره) تماس بگیرند.در حال حاضر از محلول مخلوط آب و اتیلن گلیکول بیشتر استفاده می شود.سیستم خنک کننده مایع به طور کلی یک چیلر را به چرخه تبرید اضافه می کند و گرمای باتری از طریق مبرد خارج می شود.اجزای اصلی آن کمپرسور، چیلر وپمپ آب برقی.کمپرسور به عنوان منبع انرژی تبرید، ظرفیت تبادل حرارت کل سیستم را تعیین می کند.چیلر به عنوان تبادل بین مبرد و مایع خنک کننده عمل می کند و میزان تبادل حرارت مستقیماً دمای مایع خنک کننده را تعیین می کند.پمپ آب میزان جریان مایع خنک کننده در خط لوله را تعیین می کند.هرچه سرعت جریان بیشتر باشد، عملکرد انتقال حرارت بهتر است و بالعکس.
زمان ارسال: مه-30-2023
