Prezentare generală a sistemelor de management termic al bateriilor de putere
Vehiculele electrice impun cerințe mari asupra sistemelor de management termic al bateriei, conducând la progrese continue în această tehnologie. Un aspect cheie este optimizarea structurii de disipare a căldurii a bateriei. Sistemul de alimentare al unui vehicul electric cuprinde mai multe componente ale bateriei și dispozitive electronice, cum ar fi motoarele, care generează un consum semnificativ de energie și căldură. Datorită dimensiunii mari a bateriei, aceasta generează căldură substanțială în timpul funcționării, necesitând o serie de procese, inclusiv răcire și disipare a căldurii, pentru a asigura o performanță optimă a bateriei. Gestionarea eficientă a temperaturii bateriei nu numai că prelungește durata de viață a bateriei, ci și reduce semnificativ pierderile de energie.
Sisteme de răcire cu lichid
Răcirea cu lichid folosește lichid de răcire pentru a schimba căldura cu bateria, oferind o disipare eficientă și rapidă a căldurii. Această tehnologie este împărțită în răcire directă și indirectă cu lichid. În răcirea directă cu lichid, lichidul de răcire intră direct în contact cu bateria, cum ar fi în cazul răcirii lichide prin imersie. Răcirea indirectă cu lichid, totuși, realizează răcirea prin componente specifice, cum ar fi plăcile de răcire.
În comparație cu răcirea cu aer, tehnologia plăcilor de răcire cu lichid este mai eficientă, iar plăcile de răcire, adesea realizate din aluminiu sau aliaje de aluminiu, sunt relativ ieftine. Principalul obiectiv al cercetării este optimizarea structurii și a caracteristicilor de curgere a fluidului plăcilor de răcire pentru a simplifica procesul de fabricație și a spori eficacitatea acestora.
Sistemul de management termic al bateriei acționează ca un „manager de control al temperaturii”, menținând intervalul de temperatură de funcționare a bateriei (20-40 de grade). Este format din patru module de bază, cu funcții de bază de control al temperaturii, egalizare a temperaturii și prevenirea exploziilor, asigurând autonomia și siguranța bateriei.
Componente de bază (4 module)
1. Modul de schimb de căldură (componenta principală de execuție)
Componente de bază: placă de răcire/canal de răcire (în primul rând răcire cu lichid, atașat la partea de jos a pachetului de baterii), radiator (similar cu un radiator de mașină), pompă de căldură/compresor de aer condiționat (pentru încălzire în timpul iernii).
Funcție: Acționează ca un „transportator” de căldură, disipând excesul de căldură din baterie prin circulația lichidului sau fluxul de aer sau introducând căldură la temperaturi scăzute.
2. Modul de circulație medie (purtător de transfer de căldură)
Componente de bază: Lichid de răcire/refrigerant (în principal soluție de etilenglicol, antigel și cu o conductivitate termică bună), pompă/ventilator de apă (acţionează debitul mediu), conducte și supape (controlează direcția debitului mediu).
Funcție: Stabilește un „canal” de transfer de căldură, permițând funcției de control al temperaturii modulului de schimb de căldură să acopere întregul pachet de baterii.
3. Modul de monitorizare (Sensing Core)
Componente de bază: Senzor de temperatură (atașat la suprafața celulelor/modulelor individuale ale bateriei pentru măsurarea precisă a temperaturii), BMS (Battery Management System) („creierul”) de bază.
Function: Monitors battery temperature distribution in real time; triggers temperature control commands immediately if the temperature exceeds safe limits (e.g., >50 de grade sau<0℃).
4. Modul auxiliar de protecție (asigurare de siguranță)
Componente de bază: izolație termică (reduce interferența temperaturii exterioare), supapă antideflagrant-mecanism de reducere a presiunii (eliberează presiunea în caz de evadare la-temperatură ridicată), strat de izolație (reduce pierderile de căldură în timpul iernii).
Funcție: Izolează de influențele mediului extern și face față condițiilor extreme de funcționare, evitând riscul de evadare termică.
