Toplotno upravljanje in metode ogrevanja novih energetskih baterij za vozila
Toplotno upravljanje baterije
Pravzaprav je najprimernejša delovna temperatura akumulatorja med 15-40 stopinjami, vendar je dejansko delovno okolje avtomobila zelo široko in se giblje od minus 20 stopinj do 55 stopinj. Trenutno obstajajo različne rešitve, vendar so glavni namen tri funkcije za doseganje toplotnega upravljanja:
Odvajanje toplote:Ko je temperatura previsoka, se bo zmogljivost baterije zmanjšala in nevarnost toplotnega uhajanja se poveča, zato je pri previsoki temperaturi potrebno odvajanje toplote.
Ogrevanje:Ko je temperatura prenizka, se zmanjša tudi zmogljivost baterije. Polnjenje v tem času bo povzročilo tudi notranji kratek stik, ki lahko povzroči toplotni umik. Zato je pri prenizki temperaturi potrebno ogrevanje (ali izolacija).
Konsistentnost temperature:Napajalne baterije se morajo potruditi, da je temperaturna razlika med celicami čim manjša.
Okolje z nizko temperaturo močno vpliva na vozila in akumulatorje. Nizka temperatura bo zmanjšala zmogljivost praznjenja akumulatorja in s tem vplivala na doseg. Vplivalo bo tudi na moč vozila, obnavljanje energije itd.
Naravno baterijsko ogrevanje:Uporabite toploto, ki jo proizvaja sama baterija med polnjenjem in praznjenjem, da povečate temperaturo baterije. Ta način ogrevanja je počasen in so ga glavni proizvajalci v bistvu opustili, razen zgodnjih modelov in nizkocenovnih vozil.
Ogrevanje s pihanjem zraka:Uporabite zunanjo klimatsko napravo za pihanje vročega zraka za nadzor temperature v baterijskem paketu. Vendar pa ta tehnologija zahteva strogo zasnovo zračnih kanalov v baterijskem paketu. Učinek segrevanja baterije je razmeroma počasen. Če načrt ni dober, se lahko zgodi. Lokalna temperatura je previsoka.
Oprema za ogrevanje v paketu baterij:Ogrevalni sistem je v glavnem sestavljen iz grelnih elementov in tokokrogov, med katerimi je grelni element najpomembnejši del.
Skupni grelni elementi vključujejo grelne elemente s spremenljivim uporom in grelne elemente s konstantnim uporom. Prvi se običajno imenuje PTC (pozitivni temperaturni koeficient), drugi pa je grelni film, običajno sestavljen iz kovinskih grelnih žic, kot je silikonski grelni film in fleksibilno električno gretje. membrana itd. PTC ali metoda ogrevalnega filma ima običajno dober učinek ogrevanja in hitro hitrost. Vendar pa bo prišlo tudi do neenakomernega dviga temperature baterije. Povišanje temperature jedra baterije v bližini vira ogrevanja bo bistveno višje od dviga temperature jedra baterije daleč od vira ogrevanja. Zlasti grelni film je tesno pritrjen na površino baterijskega modula za ogrevanje. Zato obstajajo tudi določene zahteve za strukturo odvajanja toplote v paketu baterij.
PTC se pogosto uporablja zaradi varne uporabe, visoke učinkovitosti pretvorbe toplote, hitrega dviga temperature, brez odprtega ognja in samodejne konstantne temperature. Njegova nizka cena je ugoden dejavnik za trenutno dražje baterije. Vendar pa je grelni element PTC velik in bo zasedel veliko prostora znotraj baterijskega sistema. Izolacijska fleksibilna električna grelna folija je še ena vrsta grelnika, ki se lahko upogne glede na katero koli obliko obdelovanca, kar zagotavlja tesen stik z obdelovancem in zagotavlja največji prenos toplotne energije. Silikonski grelni film je fleksibilen tanek površinski grelni element, vendar mora biti v popolnem tesnem stiku s predmetom, ki ga je treba segrevati, njegova varnost pa je slabša od PTC.
Ogrevanje s kroženjem tekočine: Tekočinsko hlajeni paketi baterij zavzemajo glavni položaj zaradi dobrega ogrevalnega učinka, enakomerne porazdelitve toplote, varnosti in zanesljivosti. Notranja struktura paketa baterij bo zasnovana z vodnimi kanali, ki spodbujajo odvajanje toplote, pri čemer se toplota enakomerno odvaja v paket baterij, da se doseže enakomeren dvig temperature akumulatorja.
