כמקור הכוח העיקרי של רכבי אנרגיה חדשים, לסוללות כוח יש חשיבות רבה לרכבי אנרגיה חדשים.במהלך השימוש בפועל ברכב המצבר יעמוד בפני תנאי עבודה מורכבים ומתחלפים.
בטמפרטורה נמוכה, ההתנגדות הפנימית של סוללות ליתיום-יון תגדל והקיבולת תקטן.במקרים קיצוניים, האלקטרוליט יקפא ולא ניתן לפרוק את הסוללה.הביצועים בטמפרטורה נמוכה של מערכת הסוללות יושפעו מאוד, וכתוצאה מכך ביצועי תפוקת הכוח של כלי רכב חשמליים.דהייה והקטנת טווח.בעת טעינת רכבי אנרגיה חדשים בתנאי טמפרטורה נמוכה, ה-BMS הכללי מחמם תחילה את הסוללה לטמפרטורה מתאימה לפני הטעינה.אם זה לא יטופל כראוי, זה יוביל לטעינת מתח מיידית, וכתוצאה מכך לקצר פנימי, ועלולים להתרחש עשן, שריפה או אפילו פיצוץ נוספים.
בטמפרטורה גבוהה, אם בקרת המטען נכשלת, הדבר עלול לגרום לתגובה כימית אלימה בתוך הסוללה וליצור חום רב.אם החום מצטבר במהירות בתוך הסוללה ללא זמן להתפוגג, הסוללה עלולה לדלוף, לצאת גז, עשן וכו'. במקרים חמורים הסוללה תישרף בעוצמה ותתפוצץ.
מערכת הניהול התרמית של הסוללה (Battery Thermal Management System, BTMS) היא התפקיד העיקרי של מערכת ניהול הסוללה.הניהול התרמי של הסוללה כולל בעיקר את הפונקציות של קירור, חימום והשוואת טמפרטורה.פונקציות הקירור והחימום מותאמות בעיקר להשפעה האפשרית של טמפרטורת הסביבה החיצונית על הסוללה.השוואת טמפרטורה משמשת כדי להפחית את הפרש הטמפרטורה בתוך ערכת הסוללות ולמנוע דעיכה מהירה הנגרמת על ידי התחממות יתר של חלק מסוים מהסוללה.מערכת ויסות בלולאה סגורה מורכבת ממדיום מוליך חום, יחידת מדידה ובקרה וציוד בקרת טמפרטורה, כך שסוללת החשמל יכולה לעבוד בטווח טמפרטורות מתאים כדי לשמור על מצב השימוש האופטימלי שלה ולהבטיח את הביצועים והחיים של מערכת סוללות.
1. מצב פיתוח מודל "V" של מערכת ניהול תרמית
כמרכיב במערכת סוללות הכוח, מערכת הניהול התרמית מפותחת גם בהתאם למודל פיתוח מודל V של תעשיית הרכב. בעזרת כלי הדמיה ומספר רב של אימותי בדיקה, רק כך ניתן ישתפר יעילות הפיתוח, תחסכו בעלות הפיתוח ובמערכת הערבות אמינות, בטיחות ואריכות ימים.
להלן מודל "V" לפיתוח מערכת ניהול תרמית.באופן כללי, המודל מורכב משני צירים, אחד אופקי ואחד אנכי: הציר האופקי מורכב מארבעה קווים עיקריים של פיתוח קדימה וקו ראשי אחד של אימות הפוך, והקו הראשי הוא פיתוח קדימה., תוך התחשבות באימות בלולאה סגורה הפוכה;הציר האנכי מורכב משלוש רמות: רכיבים, תת-מערכות ומערכות.
טמפרטורת הסוללה משפיעה ישירות על בטיחות הסוללה, ולכן התכנון והמחקר של מערכת הניהול התרמית של הסוללה היא אחת המשימות הקריטיות ביותר בתכנון מערכת הסוללה.התכנון והאימות של מערכת הסוללה חייבים להתבצע בהתאם לתהליך התכנון התרמי של הסוללה, מערכת הניהול התרמית וסוגי הרכיבים, בחירת רכיבי מערכת הניהול התרמית והערכת ביצועי מערכת הניהול התרמית.על מנת להבטיח את הביצועים והבטיחות של הסוללה.
1. דרישות מערכת הניהול התרמית.על פי פרמטרי הקלט העיצוביים כגון סביבת השימוש ברכב, תנאי ההפעלה של הרכב וחלון הטמפרטורה של תא המצבר, ערכו ניתוח ביקוש כדי להבהיר את הדרישות של מערכת המצברים למערכת הניהול התרמית;דרישות המערכת, על פי ניתוח דרישות קובע את הפונקציות של מערכת הניהול התרמית ואת יעדי התכנון של המערכת.מטרות תכנון אלו כוללות בעיקר שליטה בטמפרטורת תאי הסוללה, הפרש הטמפרטורה בין תאי הסוללה, צריכת האנרגיה והעלות של המערכת.
2. מסגרת מערכת ניהול תרמית.על פי דרישות המערכת, המערכת מחולקת לתת-מערכת קירור, תת-מערכת חימום, תת-מערכת בידוד תרמי ותת-מערכת טרמית בריחת חסימה (TRo), ומוגדרות דרישות התכנון של כל תת-מערכת.במקביל מתבצע ניתוח סימולציה לאימות תחילה של תכנון המערכת.כמומחמם קירור PTC, מחמם אוויר PTC, משאבת מים אלקטרונית, וכו.
3. תכנון תת-מערכת, קבע תחילה את מטרת התכנון של כל תת-מערכת בהתאם לתכנון המערכת, ולאחר מכן בצע בחירת שיטה, תכנון תכנית, תכנון מפורט וניתוח סימולציה ואימות עבור כל תת-מערכת בתורה.
4. תכנון חלקים, תחילה קבעו את מטרות התכנון של החלקים בהתאם לתכנון תת-המערכת, ולאחר מכן בצעו תכנון מפורט וניתוח סימולציה.
5. ייצור ובדיקת חלקים, ייצור חלקים ובדיקה ואימות.
6. אינטגרציה ואימות תת-מערכת, לאינטגרציה של תת-מערכת ואימות בדיקה.
7. אינטגרציה ובדיקות מערכות, שילוב מערכות ואימות בדיקות.
זמן פרסום: יוני-02-2023
