ניהול תרמי של רכב אנרגיה חדש: ניהול תרמי של מערכת סוללות

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.על מנת לשפר את טווח השיוט, הרכב צריך לסדר כמה שיותר סוללות בחלל מסוים, כך שהמקום למארז המצברים ברכב מוגבל מאוד.המצבר מייצר חום רב במהלך פעולת הרכב ומצטבר בשטח קטן יחסית לאורך זמן.בגלל הערימה הצפופה של התאים בחבילת הסוללות, גם יחסית קשה יותר לפזר חום באזור האמצעי במידה מסוימת, מה שמחריף את חוסר העקביות בטמפרטורה בין התאים, מה שיפחית את יעילות הטעינה והפריקה של הסוללה. להשפיע על כוח הסוללה;זה יגרום לבריחה תרמית וישפיע על הבטיחות וחיי המערכת.
לטמפרטורה של סוללת החשמל יש השפעה רבה על הביצועים, החיים והבטיחות שלה.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.בעיית בטיחות הטעינה בטמפרטורה נמוכה של מערכת סוללות רכב חשמלי מגבילה במידה רבה את הקידום של כלי רכב חשמליים באזורים קרים.
ניהול תרמי סוללה הוא אחת הפונקציות החשובות ב-BMS, בעיקר לשמור על הפעלת ערכת הסוללות בטווח טמפרטורות מתאים בכל עת, על מנת לשמור על מצב העבודה הטוב ביותר של ערכת הסוללות.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.

באופן כללי, מצבי הקירור של סוללות חשמל מחולקים בעיקר לשלוש קטגוריות: קירור אוויר, קירור נוזלי וקירור ישיר.מצב קירור האוויר משתמש ברוח טבעית או באוויר קירור בתא הנוסעים כדי לזרום דרך פני השטח של הסוללה כדי להשיג חילופי חום וקירור.קירור נוזלי משתמש בדרך כלל בצינור נוזל קירור עצמאי כדי לחמם או לקרר את סוללת החשמל.נכון להיום, שיטה זו היא הזרם המרכזי של הקירור.לדוגמה, טסלה ו-וולט שניהם משתמשים בשיטת הקירור הזו.מערכת הקירור הישיר מבטלת את צינור הקירור של סוללת החשמל ומשתמשת ישירות בקירור כדי לקרר את סוללת החשמל.

1. מערכת קירור אוויר:
בסוללות הכוח המוקדמות, בשל הקיבולת הקטנה וצפיפות האנרגיה שלהן, סוללות כוח רבות צוננו באמצעות קירור אוויר.קירור אוויר (מחמם אוויר PTC) מחולק לשתי קטגוריות: קירור אוויר טבעי וקירור אוויר מאולץ (באמצעות מאוורר), ומשתמש ברוח טבעית או אוויר קר בתא הנהג כדי לקרר את הסוללה.