Една од клучните технологии на возилата со нова енергија се батериите за напојување.Квалитетот на батериите ја одредува цената на електричните возила од една страна, и опсегот на возење на електричните возила од друга страна.Клучен фактор за прифаќање и брзо усвојување.
Според карактеристиките на употреба, барањата и полињата на примена на батериите за напојување, типовите 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 најголемо внимание привлекува развојот на литиум-јонските батерии.
Однесување за генерирање топлина на батеријата
Изворот на топлина, стапката на производство на топлина, топлинскиот капацитет на батеријата и другите сродни параметри на модулот за напојување на батеријата се тесно поврзани со природата на батеријата.Топлината ослободена од батеријата зависи од хемиската, механичката и електричната природа и карактеристиките 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 неговата рамнотежна електромоторна сила, а загубата на енергија предизвикана од поларизацијата на батеријата се изразува со Qp.Покрај тоа што реакцијата на батеријата се одвива според равенката на реакцијата, има и некои несакани реакции.Типичните несакани реакции вклучуваат распаѓање на електролит и само-празнење на батеријата.Топлината на страничната реакција што се создава во овој процес е Qs.Дополнително, бидејќи секоја батерија неизбежно ќе има отпор, топлината од џул Qj ќе се генерира кога ќе помине струјата.Според тоа, вкупната топлина на батеријата е збир од топлината на следните аспекти: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Во зависност од специфичниот процес на полнење (празнење), различни се и главните фактори кои предизвикуваат батеријата да генерира топлина.На пример, кога батеријата е нормално наполнета, Qr е доминантен фактор;а во подоцнежната фаза на полнење на батеријата, поради распаѓањето на електролитот, почнуваат да се јавуваат странични реакции (топлината на страничната реакција е Qs), кога батеријата е речиси целосно наполнета и преполнета, Она што главно се случува е распаѓање на електролитот, каде што доминира Qs .Топлината на џулот Qj зависи од струјата и отпорот.Најчесто користениот метод за полнење се изведува под постојана струја, а Qj е специфична вредност во овој момент.Сепак, при стартување и забрзување, струјата е релативно висока.За HEV, ова е еквивалентно на струја од десетици ампери до стотици ампери.Во тоа време, топлината на џулот Qj е многу голема и станува главен извор на ослободување на топлина од батеријата.
Од гледна точка на термичко управување со контролирање, системите за термичко управување можат да се поделат на два вида: активни и пасивни.Од гледна точка на медиумот за пренос на топлина, системите за термичко управување можат да се поделат на: термичко складирање со воздушно ладење, течно ладење и термичко складирање со промена на фаза.
Термичко управување со воздух како медиум за пренос на топлина
Медиумот за пренос на топлина има значително влијание врз перформансите и трошоците на системот за термичко управување.Употребата на воздухот како медиум за пренос на топлина е директно воведување на воздухот така што тој тече низ модулот на батеријата за да се постигне целта на дисипација на топлина.Општо земено, потребни се вентилатори, влезна и излезна вентилација и други компоненти.
Според различните извори на довод на воздух, генерално постојат следниве форми:
1 Пасивно ладење со надворешна вентилација
2. Пасивно ладење/греење за воздушна вентилација на патничкиот простор
3. Активно ладење/загревање на воздухот од надворешниот или патничкиот простор
Структурата на пасивниот систем е релативно едноставна и директно ја користи постоечката средина.На пример, ако батеријата треба да се загрее 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 вдиши ладен воздух однадвор за да се излади.
За активниот систем, треба да се воспостави посебен систем за да обезбеди функции за греење или ладење и да биде независно контролиран според статусот на батеријата, што исто така ја зголемува потрошувачката на енергија и цената на возилото.Изборот на различни системи главно зависи од барањата за користење на батеријата.
Термичко управување со течност како медиум за пренос на топлина
За пренос на топлина со течност како медиум, неопходно е да се воспостави комуникација за пренос на топлина помеѓу модулот и течниот медиум, како што е обвивката за вода, за да се спроведе индиректно загревање и ладење во форма на конвекција и спроводливост на топлина.Медиумот за пренос на топлина може да биде вода, етилен гликол или дури и средство за ладење.Постои и директен пренос на топлина со потопување на полното парче 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 од течен амбиентален воздух, а потоа внесува кожурци во батеријата за секундарна размена на топлина, додека активното ладење користи медиумски разменувачи на топлина со течност за ладење на моторот или електрично греење/топлинско масло за да се постигне примарно ладење.Греење, примарно ладење со клима во кабината за патници/клима ладење-течен медиум.
Системот за термичко управување со воздух и течност како медиум бара вентилатори, пумпи за вода, разменувачи на топлина, грејачи (PTC грејач на воздух), цевководи и други додатоци за да се направи структурата премногу голема и сложена, а исто така троши енергија од батеријата, низа Густината на моќноста и густината на енергијата на батеријата се намалуваат.
(PTC течност за ладењегрејач) Системот за ладење на батериите со водено ладење користи течност за ладење (50% вода/50% етилен гликол) за да ја пренесе топлината од батеријата до системот за ладење за климатизација преку ладилникот на батеријата, а потоа до околината преку кондензаторот.Температурата на увезената вода лесно се постигнува пониска температура по размена на топлина со ладилникот на батеријата, а батеријата може да се прилагоди да работи во најдобриот работен температурен опсег;системскиот принцип е прикажан на сликата.Главните компоненти на системот за ладење вклучуваат: кондензатор, електричен компресор, испарувач, експанзионен вентил со стоп вентил, ладилник за батерии (проширен вентил со стоп 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 други додатоци.
Време на објавување: 13 јули 2023 година
