Metody tepelného managementu a vytápění nových energetických akumulátorů vozidel
Řízení teploty baterie
Ve skutečnosti je nejvhodnější pracovní teplota baterie mezi 15-40 stupni, ale skutečné pracovní prostředí automobilu je velmi široké a pohybuje se od minus 20 stupňů do 55 stupňů . V současnosti existují různá řešení, ale hlavním účelem jsou tři funkce k dosažení tepelného managementu:
Odvod tepla:Když je teplota příliš vysoká, kapacita baterie se sníží a riziko tepelného úniku se zvýší, takže při příliš vysoké teplotě je nutný odvod tepla.
Topení:Když je teplota příliš nízká, kapacita baterie se také sníží. Nabíjení v tomto okamžiku také způsobí vnitřní zkrat, který může způsobit tepelný únik. Proto je při příliš nízké teplotě nutné vytápění (nebo izolace).
Konzistence teploty:Napájecí baterie se musí snažit zajistit, aby teplotní rozdíl mezi články byl co nejmenší.
Nízkoteplotní prostředí má velký dopad na vozidla a napájecí baterie. Nízká teplota sníží vybíjecí kapacitu baterie, a tím ovlivní dojezd. Ovlivní to také výkon vozidla, rekuperaci energie atd.
Přirozené vyhřívání baterie:Využijte teplo generované samotnou baterií během nabíjení a vybíjení ke zvýšení teploty baterie. Tato metoda ohřevu je pomalá a v podstatě ji tradiční výrobci opustili s výjimkou prvních modelů a levných vozidel.
Ohřívání vzduchem:Použijte externí klimatizaci k vyfukování horkého vzduchu pro regulaci teploty uvnitř baterie. Tato technologie však vyžaduje přísné provedení vzduchových kanálů v akumulátoru. Efekt zahřívání baterie je relativně pomalý. Pokud návrh není dobrý, snadno se to stane. Místní teplota je příliš vysoká.
Topné zařízení v akumulátoru:Topný systém se skládá převážně z topných těles a okruhů, z nichž nejdůležitější je topné těleso.
Běžná topná tělesa zahrnují topná tělesa s proměnným odporem a topná tělesa s konstantním odporem. První jmenovaný se obvykle nazývá PTC (pozitivní teplotní koeficient) a druhý je topná fólie obvykle složená z kovových topných drátů, jako je silikonová topná fólie a flexibilní elektrický ohřev. membrána atd. Metoda PTC nebo topného filmu má obvykle dobrý topný účinek a vysokou rychlost. Dojde však také k nerovnoměrnému nárůstu teploty baterie. Nárůst teploty jádra baterie v blízkosti zdroje vytápění bude výrazně vyšší než nárůst teploty jádra baterie daleko od zdroje vytápění. Zejména je topná fólie těsně připojena k povrchu bateriového modulu pro zahřívání. Proto také existují určité požadavky na strukturu rozptylu tepla v baterii.
PTC je široce používán díky svému bezpečnému použití, vysoké účinnosti přeměny tepla, rychlému nárůstu teploty, žádnému otevřenému plameni a automatické konstantní teplotě. Nízká cena je příznivým faktorem pro současné dražší napájecí baterie. Topné těleso PTC je však velké a zabere velký prostor uvnitř bateriového systému. Izolační ohebná elektrická topná fólie je dalším typem ohřívače, který lze ohýbat podle libovolného tvaru obrobku, čímž zajišťuje těsný kontakt s obrobkem a zajišťuje maximální přenos tepelné energie. Silikonová topná fólie je flexibilní tenký povrchový topný prvek, ale musí být v úplném těsném kontaktu s předmětem, který má být zahřátý, a jeho bezpečnost je horší než PTC.
Vytápění s cirkulací kapaliny: Kapalinou chlazené akumulátory zaujímají hlavní pozici díky svému dobrému topnému účinku, rovnoměrnému rozptylu tepla, bezpečnosti a spolehlivosti. Vnitřní struktura baterie bude navržena s vodními kanály, které přispívají k odvodu tepla a odvádějí teplo rovnoměrně do sady baterií, aby se dosáhlo rovnoměrného nárůstu teploty baterie.
