Zināšanas par akumulatoru bloka siltuma vadības sistēmām
Tā kā jaudas akumulatora uzlādes un izlādes raksturlielumi lielā mērā ir atkarīgi no akumulatora elektrolīta temperatūras, svarīga BMS funkcija ir akumulatora bloka temperatūras uzturēšana normālā darba temperatūras diapazonā jaudas akumulatora uzlādes un izlādes procesa laikā. .
Strāvas akumulatora uzlāde un izlāde ir tipisks elektroķīmisks process, un ar to saistītā reakcija var viegli izraisīt akumulatora iekšējās temperatūras paaugstināšanos un noteiktu temperatūras starpību. Ja siltums netiek laicīgi izkliedēts, tam būs liela ietekme uz akumulatora drošību, uzticamību un kalpošanas laiku.
Tāpēc galvenās problēmas, ar kurām saskaras termiskā vadība, ir tas, kā izkliedēt reakcijas siltumu, kas rodas uzlādes un izlādes laikā. Kā līdzsvarot temperatūru starp elementiem akumulatora moduļa iekšpusē un kā uzsildīt akumulatoru līdz iestatītajam temperatūras diapazonam aukstā vidē.
Faktori, kas ietekmē enerģijas akumulatoru siltuma pārvaldību, galvenokārt ietver siltuma ģenerēšanas ātrumu, akumulatora formu, aukstumaģenta veidu, aukstumaģenta plūsmas ātrumu, plūsmas kanāla biezumu utt.
Pašlaik transportlīdzekļos uzstādīto barošanas akumulatoru galvenais apsvērums ir ārējā siltuma izkliedes struktūra, un jaudas akumulatoru iekšējā siltuma pārnese reti tiek analizēta kopā ar ārējo siltuma izkliedes procesu, tāpēc nav iespējams būtiski kontrolēt akumulatoru negatīvo ietekmi. akumulatora siltuma izkliede.
No vadības viedokļa pašreizējo akumulatora bloka siltuma pārvaldības sistēmu var iedalīt divās kategorijās: aktīvajā un pasīvā. No siltumnesēja viedokļa siltuma vadības sistēma galvenokārt ietver gāzes dzesēšanu, šķidruma dzesēšanu, fāzes maiņas materiāla dzesēšanu, siltuma cauruļu dzesēšanu un dažas siltuma vadības sistēmas ar apkuri.
Šķidruma dzesēšanas metode
Šķidruma dzesēšanas metode (kā parādīts attēlā zemāk) izmanto šķidrumu kā siltuma pārneses līdzekli. Ir nepieciešams izveidot siltuma pārneses kanālu starp barošanas akumulatoru un šķidro vidi, piemēram, ūdens apvalku, lai veiktu netiešu sildīšanu un dzesēšanu konvekcijas un siltuma vadīšanas veidā. Siltuma nesējs var būt ūdens, etilēna disilīcija vai pat aukstumaģents. Ir arī strāvas akumulatora bloka tieša siltuma pārnese, iegremdējot to dielektriķa šķidrumā, taču ir jāveic izolācijas pasākumi, lai izvairītos no īssavienojumiem.
Šķidruma dzesēšanas metodes galvenokārt ietver pasīvās šķidruma dzesēšanas sistēmas un aktīvās šķidruma dzesēšanas sistēmas. Pasīvā šķidruma dzesēšana parasti ietver siltuma apmaiņu starp šķidro vidi un gaisu un pēc tam ievadīšanu barošanas akumulatorā sekundārajai siltuma apmaiņai, savukārt aktīvā dzesēšana tiek veikta caur motora dzesēšanas šķidruma šķidrā vidēja siltummaini.
Fāzes maiņas materiāla dzesēšanas metode
Pēdējos gados ārvalstīs un Ķīnā ir parādījušās jaudas bateriju siltuma vadības sistēmas, kurās izmanto fāzes maiņas materiāla PCM dzesēšanu. Ņemot vērā jaudas akumulatoru īpašības, kas absorbē siltumu uzlādes laikā un izdala siltumu izlādes laikā, fāzes maiņas materiāli tiek iepildīti starp pilnībā slēgtām barošanas akumulatoru šūnām, un tie darbojas, kausējot vai sacietējot fāzes maiņas materiālus.
Kad strāvas akumulators tiek izlādēts ar lielu strāvu, PCM absorbē strāvas akumulatora izdalīto siltumu un pats notiek fāzes maiņa (kušana), kas strauji samazina strāvas akumulatora temperatūru. Šis process ir tāds, ka sistēma uzglabā siltumu PCM fāzes maiņas siltuma veidā; kad strāvas akumulators tiek uzlādēts, it īpaši salīdzinoši aukstā laikā (tas ir, atmosfēras temperatūra ir daudz zemāka par fāzes maiņas temperatūru), PCM izdala siltumu un sacietē, lai ātri uzsildītu akumulatoru.
Lai izmantotu fāzes maiņas materiālus jaudas akumulatora siltuma vadības sistēmās, nav nepieciešams ievietot papildu dzesēšanas elementus pie strāvas akumulatora savienojuma, kā arī nav nepieciešami dzesēšanas kanāli starp barošanas akumulatoru blokiem vai dzesēšanas sistēmām, kas iekapsulē ārējo šķidruma cirkulāciju, un nav nepieciešama papildu enerģijas patēriņš jaudas akumulatoram. Tajā pašā laikā tas kalpo arī kā atsauce akumulatoru sildīšanai aukstā vidē.
