Една од клучните технологии на возилата на нова енергија се батериите за напојување. Квалитетот на батериите ја одредува цената на електричните возила од една страна, а опсегот на возење на електричните возила од друга страна. Клучен фактор за прифаќање и брзо усвојување.
Според карактеристиките на употреба, барањата и областите на примена на енергетските батерии, видовите за истражување и развој на енергетски батерии дома и во странство се приближно: оловно-киселински батерии, никел-кадмиумски батерии, никел-метал хидридни батерии, литиум-јонски батерии, горивни ќелии итн., меѓу кои развојот на литиум-јонските батерии добива најголемо внимание.
Однесување на генерирање топлина од батеријата
Изворот на топлина, стапката на генерирање топлина, топлинскиот капацитет на батеријата и другите поврзани параметри на модулот за напојување на батеријата се тесно поврзани со природата на батеријата. Топлината што ја ослободува батеријата зависи од хемиската, механичката и електричната природа и карактеристики на батеријата, особено од природата на електрохемиската реакција. Топлинската енергија генерирана во реакцијата на батеријата може да се изрази со топлината на реакцијата на батеријата Qr; електрохемиската поларизација предизвикува вистинскиот напон на батеријата да отстапува од нејзината рамнотежна електромоторна сила, а загубата на енергија предизвикана од поларизацијата на батеријата се изразува со Qp. Покрај реакцијата на батеријата што се одвива според равенката на реакцијата, постојат и некои странични реакции. Типични странични реакции вклучуваат распаѓање на електролит и самопразнење на батеријата. Топлината на страничната реакција генерирана во овој процес е Qs. Покрај тоа, бидејќи секоја батерија неизбежно ќе има отпор, ќе се генерира Џулова топлина Qj кога ќе помине струјата. Затоа, вкупната топлина на батеријата е збир од топлината на следниве аспекти: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Во зависност од специфичниот процес на полнење (празнење), главните фактори што предизвикуваат батеријата да генерира топлина се исто така различни. На пример, кога батеријата е нормално полна, Qr е доминантен фактор; а во подоцнежната фаза на полнење на батеријата, поради распаѓањето на електролитот, почнуваат да се случуваат странични реакции (топлината на страничната реакција е Qs), кога батеријата е речиси целосно наполнета и преполна. Она што главно се случува е распаѓање на електролитот, каде што Qs доминира. Џуловата топлина Qj зависи од струјата и отпорот. Најчесто користениот метод на полнење се изведува под константна струја, а Qj е специфична вредност во овој момент. Сепак, за време на стартувањето и забрзувањето, струјата е релативно висока. За HEV, ова е еквивалентно на струја од десетици ампери до стотици ампери. Во овој момент, Џуловата топлина Qj е многу голема и станува главен извор на ослободување на топлина од батеријата.
Од перспектива на контролата на термичкото управување, системите за термичко управување можат да се поделат на два вида: активни и пасивни. Од перспектива на медиумот за пренос на топлина, системите за термичко управување можат да се поделат на: воздушно ладени, течно ладени и фазно менувачки системи за складирање на топлина.
Термичко управување со воздух како медиум за пренос на топлина
Медиумот за пренос на топлина има значително влијание врз перформансите и цената на системот за управување со топлината. Употребата на воздух како медиум за пренос на топлина е за директно внесување на воздухот, така што тој тече низ батерискиот модул за да се постигне целта на дисипација на топлината. Општо земено, потребни се вентилатори, вентилација на влезот и излезот и други компоненти.
Според различните извори на внесување воздух, генерално постојат следниве форми:
1 Пасивно ладење со вентилација однадвор
2. Пасивно ладење/греење за вентилација на воздухот во патничкиот простор
3. Активно ладење/греење на надворешниот воздух или воздухот во патничкиот простор
Структурата на пасивниот систем е релативно едноставна и директно ја користи постоечката средина. На пример, ако батеријата треба да се загрева во зима, топлата средина во патничкиот простор може да се користи за вдишување воздух. Ако температурата на батеријата е превисока за време на возењето и ефектот на ладење на воздухот во патничкиот простор не е добар, може да се вдишува ладен воздух однадвор за да се излади.
За активниот систем, потребно е да се воспостави посебен систем за да се обезбедат функции за греење или ладење и да се контролира независно според состојбата на батеријата, што исто така ја зголемува потрошувачката на енергија и трошоците на возилото. Изборот на различни системи главно зависи од потребите за користење на батеријата.
Термичко управување со течност како медиум за пренос на топлина
За пренос на топлина со течност како медиум, потребно е да се воспостави комуникација за пренос на топлина помеѓу модулот и течниот медиум, како што е водна обвивка, за да се спроведе индиректно загревање и ладење во форма на конвекција и топлинска спроводливост. Медиумот за пренос на топлина може да биде вода, етилен гликол или дури и ладилно средство. Исто така, постои директен пренос на топлина со потопување на полот во течноста на диелектрикот, но мора да се преземат мерки за изолација за да се избегне краток спој.
Пасивното течно ладење генерално користи размена на топлина помеѓу течност и амбиентален воздух, а потоа воведува кокони во батеријата за секундарна размена на топлина, додека активното ладење користи разменувачи на топлина помеѓу течноста за ладење на моторот и течниот медиум или електрично греење/греење на термичко масло за да се постигне примарно ладење. Греење, примарно ладење со климатизација во кабината/климатизација, фреон-течен медиум.
Системот за управување со топлина со воздух и течност како медиум бара вентилатори, водни пумпи, разменувачи на топлина, грејачи (PTC грејач на воздух), цевководи и други додатоци за да ја направат структурата преголема и комплексна, а исто така трошат енергија од батеријата, низата Густината на моќност и густината на енергија на батеријата се намалуваат.
(PTC течност за ладењегрејач) Системот за ладење на батеријата со вода користи средство за ладење (50% вода/50% етилен гликол) за да ја пренесе топлината од батеријата до системот за ладење со климатизација преку ладилникот на батеријата, а потоа во околината преку кондензаторот. Температурата на увезената вода лесно се достигнува пониска температура по размената на топлина од ладилникот на батеријата, а батеријата може да се прилагоди за да работи во најдобриот работен температурен опсег; принципот на системот е прикажан на сликата. Главните компоненти на системот за ладење вклучуваат: кондензатор, електричен компресор, испарувач, експанзионен вентил со запирачки вентил, ладилник на батеријата (експанзионен вентил со запирачки вентил) и цевки за климатизација итн.; колото за вода за ладење вклучува:електрична пумпа за вода, батерија (вклучувајќи плочи за ладење), ладилници за батерии, цевки за вода, експанзиони резервоари и друга дополнителна опрема.
Време на објавување: 13 јули 2023 година
