Важноста на батериите како главен извор на енергија за возилата со нова енергија е очигледна. При реалната употреба на возилата, батеријата ќе се соочи со сложени и разновидни услови на работа. За да се подобри опсегот на возење, возилата треба да распоредат што е можно повеќе ќелии на батерии во одреден простор, па затоа просторот на батерискиот пакет на возилото е многу ограничен. Батериите генерираат голема количина топлина за време на работата на возилото и се акумулираат со текот на времето во релативно мали простори. Поради густото редење на ќелиите на батериите во батерискиот пакет, исто така е релативно тешко да се распрсне топлината во средната област, влошувајќи ја температурната несовпаѓање помеѓу ќелиите. Како резултат на тоа, ќе се намали ефикасноста на полнење и празнење на батеријата и ќе влијае на нејзината моќност; Во тешки случаи, може да доведе и до термичко одлевање, што влијае на безбедноста и животниот век на системот.
Температурата на батериите има значително влијание врз нивните перформанси, животниот век и безбедноста. На ниски температури, литиум-јонските батерии може да доживеат зголемување на внатрешниот отпор и намалување на капацитетот. Во екстремни случаи, ова може да доведе до замрзнување на електролитот и неможност за празнење на батеријата. Перформансите на батерискиот систем на ниска температура се значително засегнати, што резултира со пад на излезната моќност и намален опсег на возење на електричните возила. При полнење на нови енергетски возила во услови на ниска температура, BMS генерално ја загрева батеријата до соодветна температура пред полнењето. Доколку не се ракува правилно, може да предизвика моментално преполнување на напонот, што резултира со внатрешни кратки споеви, што може дополнително да доведе до чад, пожар, па дури и експлозии. Безбедносните проблеми со полнењето на ниска температура во системите за батерии на електрични возила значително ја ограничија промоцијата на електричните возила во студените региони.
Термичко управување со батеријатае една од важните функции во BMS, главно за да се обезбеди дека батеријата секогаш може да работи во соодветен температурен опсег, со што се одржува оптималната работна состојба на батеријата.термичко управување со батерииглавно вклучува функции како што се ладење, греење и балансирање на температурата. Функциите за ладење и греење главно се прилагодуваат според можното влијание на надворешната температура на околината врз батеријата. Балансирањето на температурата се користи за намалување на температурната разлика во внатрешноста на батеријата и спречување на брзо распаѓање предизвикано од прегревање на одреден дел од батеријата.
Општо земено, режимите на ладење на енергетските батерии се поделени главно во три категории: воздушно ладење, течно ладење и директно ладење. Режимот на воздушно ладење користи природен ветер или воздух за ладење од патничкиот простор за да помине низ површината на батеријата за размена на топлина и ладење. Течното ладење генерално користи независни цевководи за ладење за загревање или ладење на енергетските батерии. Во моментов, овој метод е вообичаен за ладење, како што го користат Тесла и Волт. Системот за директно ладење го елиминира цевководот за ладење на енергетската батерија и директно користи фреон за ладење на енергетската батерија.
1. Систем за ладење со воздух:
Раните енергетски батерии, поради нивниот мал капацитет и густина на енергија, често се ладеле со воздушно ладење. Воздушното ладење е поделено во две категории: природно воздушно ладење и принудно воздушно ладење (со употреба на вентилатори), кои користат природен воздух или ладен воздух од кабината за ладење на батеријата.
Типични претставници на системи со воздушно ладење се Nissan Leaf, Kia Soul EV итн.; Во моментов, 48V батериите на 48V микро хибридни возила генерално се распоредени во патничкиот простор и се ладат со воздушно ладење. Дијаграмот на патеката на воздушно ладење на одредена моќност на батеријата е прикажан на Слика 2. Структурата на системот со воздушно ладење е релативно едноставна, технологијата е релативно развиена, а цената е релативно ниска. Сепак, поради ограничената топлина што ја носи воздухот, неговата ефикасност на пренос на топлина е ниска, а униформноста на внатрешната температура на батеријата е лоша, што го отежнува постигнувањето прецизна контрола на температурата на батеријата. Затоа, системите со воздушно ладење генерално се погодни за ситуации со краток опсег на возење и мала тежина на возилото.
2. Систем за ладење со течност
Режимот на течно ладење се однесува на батеријата која користи течност за ладење за размена на топлина, а нејзиниот шематски дијаграм е прикажан на Слика 3. Течноста за ладење е поделена на два вида: директен контакт со ќелиите на батеријата (силиконско масло, рицинусово масло итн.) и контакт со ќелиите на батеријата преку водни канали (вода и етилен гликол итн.); Во моментов, најчесто се користат мешани раствори од вода и етилен гликол. Системите за течно ладење генерално додаваат ладилник поврзан со циклусот на ладење, кој ја одзема топлината од батеријата преку ладилното средство; Нејзини основни компоненти се компресорот, ладилникот ипумпа за водаКомпресорот, како извор на енергија за ладење, го одредува капацитетот за пренос на топлина на целиот систем. Ладилникот игра улога во размената на фреон и течност за ладење, а количината на размена на топлина директно ја одредува температурата на течноста за ладење. Водната пумпа го одредува протокот на течноста за ладење во цевководот, и колку е побрз протокот, толку се подобри перформансите на пренос на топлина и обратно.
3. Директен систем за ладење:
Системот за директно ладење го користи фреонот од системот за климатизација за директно ладење на батеријата, како што е прикажано на Слика 11. Испарувачот на системот за климатизација е директно инсталиран во системот на батерии, а фреонот испарува во испарувачот за директно да ја отстрани топлината генерирана од системот на батерии, со што се постигнува побрз и поефикасен процес на ладење. Во моментов, има релативно малку модели кои користат директно ладење, а најтипичен е BMW i3. Поради отсуството на средна размена на топлина помеѓу течностите, системот за ладење има компактна структура, поголема ефикасност на ладење (3-4 пати повисока од течното ладење) и релативно пониска цена. Но, проблемот лежи во фактот дека поради конверзијата на фреонот од гас во течност во цевководот, контролата на целиот систем е релативно сложена, а униформноста на температурата е лоша. И има високи барања за отпорност на висок притисок и запечатување на системот, што претставува значителен ризик за неговата примена во целото возило.
Време на објавување: 27 март 2026 година
