با افزایش سهم بازار خودروهای الکتریکی، خودروسازان به تدریج تمرکز تحقیق و توسعه خود را به باتریهای قدرت و کنترل هوشمند تغییر میدهند. با توجه به ویژگیهای شیمیایی باتری قدرت، دما تأثیر بیشتری بر عملکرد شارژ و دشارژ و ایمنی باتری قدرت خواهد داشت. بنابراین، در توسعه خودروهای الکتریکی، طراحی سیستم مدیریت حرارتی باتری از اولویت بالاتری برخوردار است. بر اساس ساختار سیستم مدیریت حرارتی باتری خودروهای الکتریکی رایج موجود، همراه با فناوری سیستم پمپ حرارتی هشت طرفه تسلا، اصل کار باتری قدرت و مزایا و معایب سیستم مدیریت حرارتی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. مشکلاتی مانند اتلاف توان خودرو در سرما، برد کوتاه پیمایش و کاهش توان شارژ وجود دارد و یک طرح بهینهسازی برای سیستم مدیریت حرارتی باتری قدرت پیشنهاد شده است.
با توجه به ناپایداری منابع انرژی سنتی و افزایش آلودگی محیط زیست، دولتها و تولیدکنندگان خودرو در کشورهای مختلف، روند گذار به سمت خودروهای انرژی جدید را تسریع کردهاند و بر ترویج توسعه خودروهای الکتریکی که عمدتاً با برق خالص کار میکنند، تمرکز کردهاند. با افزایش سهم بازار خودروهای الکتریکی، باتریهای برق و کنترل هوشمند به روند توسعه فناوری خودروهای الکتریکی تبدیل شدهاند. هیچ راه حل بهتری پیدا نشده است. برخلاف خودروهای بنزینی سنتی، خودروهای الکتریکی نمیتوانند از گرمای تلف شده برای گرم کردن کابین و باتری استفاده کنند. بنابراین، در خودروهای الکتریکی، تمام فعالیتهای گرمایشی باید از طریق منابع گرمایشی و انرژی انجام شود. بنابراین، چگونگی بهبود استفاده از انرژی باقیمانده خودرو به یک مسئله مهم در سیستمهای مدیریت حرارتی خودرو تبدیل میشود.
سیستم مدیریت حرارتی خودروهای برقیبا مدیریت جریان گرما، دمای قسمتهای مختلف خودرو را تنظیم میکند، که عمدتاً شامل کنترل دمای موتور خودرو، باتری و کابین خلبان میشود. سیستم باتری و کابین خلبان باید تنظیم دو طرفه سرما و گرما را در نظر بگیرند، در حالی که سیستم موتور فقط باید اتلاف گرما را در نظر بگیرد. اکثر سیستمهای مدیریت حرارتی اولیه خودروهای الکتریکی، سیستمهای اتلاف حرارت با خنککننده هوا بودند. این نوع سیستم مدیریت حرارتی، تنظیم دمای کابین خلبان را به عنوان هدف اصلی طراحی سیستم در نظر میگرفت و به ندرت کنترل دمای موتور و باتری را در نظر میگرفت و باعث هدر رفتن توان سیستم سه الکتریکی در حین کار میشد. گرمای تولید شده در. با افزایش توان موتور و باتری، سیستم اتلاف حرارت با خنککننده هوا دیگر نمیتواند نیازهای اساسی مدیریت حرارتی خودرو را برآورده کند و سیستم مدیریت حرارتی وارد دوران خنککننده مایع شده است. سیستم خنککننده مایع نه تنها راندمان اتلاف گرما را بهبود میبخشد، بلکه سیستم عایق باتری را نیز افزایش میدهد. سیستم خنککننده مایع با کنترل بدنه سوپاپ، نه تنها میتواند به طور فعال جهت گرما را کنترل کند، بلکه از انرژی داخل خودرو نیز به طور کامل استفاده کند.
گرمایش باتری و کابین خلبان عمدتاً به سه روش گرمایشی تقسیم میشود: گرمایش ترمیستور با ضریب دما (PTC)، گرمایش لایهای گرمایش الکتریکی و گرمایش پمپ حرارتی. با توجه به ویژگیهای شیمیایی باتری خودروهای برقی، مشکلاتی مانند افت توان خودرو در حالت سرد، برد کوتاه و کاهش توان شارژ در شرایط دمای پایین وجود خواهد داشت. برای اطمینان از اینکه خودروهای برقی میتوانند در شرایط مختلف سخت به شرایط کاری مناسب دست یابند، برای برآوردن نیازهای استفاده، سیستم مدیریت حرارتی باتری باید برای شرایط دمای پایین بهبود یافته و بهینه شود.
روش خنک کردن باتری
با توجه به محیطهای انتقال حرارت مختلف، سیستم مدیریت حرارتی باتری را میتوان به سه نوع تقسیم کرد: سیستم مدیریت حرارتی محیط هوا، سیستم مدیریت حرارتی محیط مایع و سیستم مدیریت حرارتی مواد تغییر فاز، و سیستم مدیریت حرارتی محیط هوا را میتوان به سیستم خنککننده طبیعی و سیستم خنککننده هوا تقسیم کرد. دو نوع سیستم خنککننده وجود دارد.
گرمایش ترمیستور PTC نیاز به تنظیم واحد گرمایش ترمیستور PTC و پوشش عایق در اطراف بسته باتری دارد. هنگامی که بسته باتری خودرو نیاز به گرم شدن دارد، سیستم ترمیستور PTC را برای تولید گرما فعال میکند و سپس هوا را از طریق یک فن از طریق PTC میدمد (بخاری خنک کننده PTC/بخاری هوای PTCپرههای گرمایشی ترمیستور آن را گرم میکنند و در نهایت هوای گرم را به داخل بسته باتری هدایت میکنند تا در داخل آن گردش کند و در نتیجه باتری را گرم کند.
زمان ارسال: ۱۹ مه ۲۰۲۳
