Zarządzanie ciepłem i metody ogrzewania nowych akumulatorów zasilających pojazdy
Zarządzanie temperaturą baterii
W rzeczywistości najbardziej odpowiednia temperatura pracy akumulatora wynosi od 15-40 stopni, ale rzeczywiste środowisko pracy samochodu jest bardzo szerokie i waha się od minus 20 stopni do 55 stopni. Obecnie istnieją różne rozwiązania, ale głównym celem są trzy funkcje umożliwiające zarządzanie ciepłem:
Rozpraszanie ciepła:Gdy temperatura jest zbyt wysoka, pojemność akumulatora spada, a ryzyko niekontrolowanej utraty ciepła wzrasta, dlatego też w przypadku zbyt wysokiej temperatury wymagane jest odprowadzanie ciepła.
Ogrzewanie:Gdy temperatura jest zbyt niska, pojemność akumulatora również spada. Ładowanie w tym czasie spowoduje również wewnętrzne zwarcie, które może spowodować niekontrolowaną reakcję termiczną. Dlatego też, gdy temperatura jest zbyt niska, wymagane jest ogrzewanie (lub izolacja).
Konsystencja temperatury:Baterie zasilające muszą starać się, aby różnica temperatur pomiędzy ogniwami była jak najmniejsza.
Środowisko o niskiej temperaturze ma ogromny wpływ na pojazdy i akumulatory. Niska temperatura zmniejszy pojemność rozładowania akumulatora, wpływając w ten sposób na zasięg lotu. Będzie to miało również wpływ na moc pojazdu, odzysk energii itp.
Naturalne nagrzewanie akumulatora:Wykorzystaj ciepło wytwarzane przez sam akumulator podczas ładowania i rozładowywania, aby zwiększyć temperaturę akumulatora. Ta metoda ogrzewania jest powolna i została w zasadzie porzucona przez głównych producentów, z wyjątkiem wczesnych modeli i tanich pojazdów.
Ogrzewanie nadmuchem powietrza:Użyj zewnętrznego klimatyzatora, aby nadmuchać gorące powietrze w celu kontrolowania temperatury wewnątrz akumulatora. Technologia ta wymaga jednak rygorystycznego zaprojektowania kanałów powietrznych w akumulatorze. Efekt nagrzewania akumulatora jest stosunkowo powolny. Jeśli projekt nie jest dobry, łatwo go zaistnieć. Lokalna temperatura jest zbyt wysoka.
Urządzenia grzewcze w zestawie akumulatorów:System grzewczy składa się głównie z elementów i obwodów grzejnych, z których najważniejszy jest element grzejny.
Typowe elementy grzejne obejmują elementy grzejne o zmiennym oporze i elementy grzejne o stałym oporze. Ten pierwszy nazywany jest zwykle PTC (dodatni współczynnik temperaturowy), a drugi to folia grzewcza składająca się zwykle z metalowych drutów grzejnych, takich jak silikonowa folia grzewcza i elastyczne ogrzewanie elektryczne. membrana itp. Metoda PTC lub folii grzewczej zwykle zapewnia dobry efekt grzewczy i dużą prędkość. Jednakże nastąpi również nierównomierny wzrost temperatury akumulatora. Wzrost temperatury rdzenia akumulatora w pobliżu źródła ciepła będzie znacznie wyższy niż wzrost temperatury rdzenia akumulatora daleko od źródła ciepła. W szczególności folia grzewcza jest ściśle przymocowana do powierzchni modułu akumulatorowego w celu ogrzewania. Dlatego istnieją również pewne wymagania dotyczące struktury odprowadzania ciepła w zestawie akumulatorów.
PTC jest szeroko stosowany ze względu na bezpieczeństwo użytkowania, wysoką wydajność konwersji ciepła, szybki wzrost temperatury, brak otwartego płomienia i automatyczną stałą temperaturę. Jego niski koszt jest czynnikiem korzystnym dla obecnie droższych akumulatorów mocy. Jednakże element grzejny PTC jest duży i zajmie dużą przestrzeń wewnątrz układu akumulatorowego. Innym rodzajem grzejnika, który można wygiąć do dowolnego kształtu przedmiotu obrabianego, jest elastyczna izolacyjna folia grzewcza elektryczna, zapewniająca ścisły kontakt z przedmiotem obrabianym i maksymalny transfer energii cieplnej. Silikonowa folia grzewcza jest elastycznym elementem grzejnym o cienkiej powierzchni, ale musi mieć całkowicie bliski kontakt z podgrzewanym przedmiotem, a jej bezpieczeństwo jest gorsze niż PTC.
Ogrzewanie z obiegiem cieczy: Zestawy akumulatorów chłodzonych cieczą zajmują pozycję głównego nurtu ze względu na dobry efekt grzewczy, równomierny rozkład rozpraszania ciepła, bezpieczeństwo i niezawodność. Wewnętrzna struktura pakietu baterii zostanie zaprojektowana z kanałami wodnymi, które sprzyjają rozpraszaniu ciepła, równomiernie rozprowadzając ciepło do pakietu baterii, aby osiągnąć równomierny wzrost temperatury baterii.
