Решенија за термичко управување за батериски системи

Нема сомнение дека температурниот фактор има клучно влијание врз перформансите, животниот век и безбедноста на батериите за напојување.Општо земено, очекуваме системот за батерии да работи во опсег од 15~35℃, за да се постигне најдобра излезна моќност и влез, максимална достапна енергија и најдолг животен век на циклусот (иако складирањето на ниски температури може да го продолжи календарскиот век на батеријата, но нема многу смисла да се практикува складирање на ниски температури во апликациите, а батериите се многу слични на луѓето во овој поглед).

Во моментов, термичкото управување со системот за батерии за напојување може главно да се подели во четири категории, природно ладење, воздушно ладење, течно ладење и директно ладење.Меѓу нив, природното ладење е метод на пасивно термичко управување, додека воздушното ладење, течното ладење и еднонасочната струја се активни.Главната разлика помеѓу овие три е разликата во медиумот за размена на топлина.

· Природно ладење
Бесплатно ладење нема дополнителни уреди за размена на топлина.На пример, BYD усвои природно ладење во Qin, Tang, Song, E6, Tengshi и други модели кои користат LFP ќелии.Разбирливо е дека последователното BYD ќе се префрли на течно ладење за модели кои користат тројни батерии.

· Воздушно ладење (PTC грејач на воздух)
Воздушното ладење го користи воздухот како медиум за пренос на топлина.Постојат два вообичаени типа.Првото се нарекува пасивно воздушно ладење, кое директно користи надворешен воздух за размена на топлина.Вториот тип е активно воздушно ладење, кое може претходно да го загрее или лади надворешниот воздух пред да влезе во системот на батерии.Во раните денови, многу јапонски и корејски електрични модели користеа решенија со воздушно ладење.

· Течно ладење
Течното ладење користи антифриз (како што е етилен гликол) како медиум за пренос на топлина.Генерално, во растворот има повеќе различни кола за размена на топлина.На пример, VOLT има коло за радијатор, коло за климатизација (PTC клима уред), и PTC коло (PTC грејач на течноста за ладење).Системот за управување со батерии реагира и се прилагодува и се префрла според стратегијата за термичко управување.TESLA Model S има коло во серија со ладење на моторот.Кога батеријата треба да се загрее на ниска температура, колото за ладење на моторот се поврзува во серија со колото за ладење на батеријата, а моторот може да ја загрее батеријата.Кога батеријата за напојување е на висока температура, колото за ладење на моторот и колото за ладење на батеријата ќе се прилагодуваат паралелно, а двата системи за ладење независно ќе ја трошат топлината.

1. Кондензатор за гас

2. Секундарен кондензатор

3. Секундарен вентилатор на кондензаторот

4. Вентилатор за кондензатор за гас

5. Сензор за притисок на климатизерот (страна со висок притисок)

6. Сензор за температура на клима уредот (страна со висок притисок)

7. Електронски компресор за климатизер

8. Сензор за притисок на климатизерот (страна со низок притисок)

9. Сензор за температура на клима уредот (страна со низок притисок)

10. Проширен вентил (ладилник)

11. Експанзионен вентил (испарувач)

· Директно ладење
Директното ладење користи средство за ладење (материјал што менува фаза) како медиум за размена на топлина.Ладилното средство може да апсорбира големо количество топлина за време на процесот на транзиција на фазата гас-течна.Во споредба со разладното средство, ефикасноста на пренос на топлина може да се зголеми за повеќе од три пати, а батеријата може да се замени побрзо.Топлината внатре во системот се занесува.Шемата за директно ладење е користена во BMW i3.

 

Покрај ефикасноста на ладењето, шемата за термичко управување на батерискиот систем треба да ја земе предвид конзистентноста на температурата на сите батерии.PACK има стотици ќелии, а сензорот за температура не може да ја открие секоја ќелија.На пример, има 444 батерии во модулот на Tesla Model S, но наредени се само 2 точки за откривање температура.Затоа, неопходно е батеријата да се направи што е можно поконзистентна преку дизајнот за термичко управување.А добрата температурна конзистентност е предуслов за конзистентни параметри за изведба како што се моќноста на батеријата, векот на траење и SOC.