En av nøkkelteknologiene til nye energikjøretøyer er strømbatterier.Kvaliteten på batterier bestemmer kostnadene for elbiler på den ene siden, og rekkevidden til elbiler på den andre.Nøkkelfaktor for aksept og rask adopsjon.
I henhold til bruksegenskaper, krav og bruksområder for strømbatterier, er forsknings- og utviklingstypene for strømbatterier i inn- og utland omtrent: blybatterier, nikkel-kadmium-batterier, nikkel-metallhydrid-batterier, litium-ion-batterier, brenselceller, etc., blant hvilke utviklingen av litium-ion-batterier får mest oppmerksomhet.
Strømbatteriets varmegenereringsadferd
Varmekilden, varmegenereringshastigheten, batteriets varmekapasitet og andre relaterte parametere til strømbatterimodulen er nært knyttet til batteriets natur.Varmen som frigjøres av batteriet avhenger av den kjemiske, mekaniske og elektriske naturen og egenskapene til batteriet, spesielt arten av den elektrokjemiske reaksjonen.Varmeenergien som genereres i batterireaksjonen kan uttrykkes ved batterireaksjonsvarmen Qr;den elektrokjemiske polarisasjonen fører til at den faktiske spenningen til batteriet avviker fra dens elektromotoriske likevektskraft, og energitapet forårsaket av batteripolarisasjonen uttrykkes ved Qp.I tillegg til at batterireaksjonen forløper i henhold til reaksjonsligningen, er det også noen bireaksjoner.Typiske bivirkninger inkluderer elektrolyttnedbrytning og selvutlading av batteriet.Sidereaksjonsvarmen som genereres i denne prosessen er Qs.I tillegg, fordi ethvert batteri uunngåelig vil ha motstand, vil Joule-varme Qj genereres når strømmen går.Derfor er den totale varmen til et batteri summen av varmen til følgende aspekter: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Avhengig av den spesifikke ladeprosessen (utlading), er hovedfaktorene som får batteriet til å generere varme også forskjellige.For eksempel, når batteriet er normalt ladet, er Qr den dominerende faktoren;og i det senere stadiet av batterilading, på grunn av nedbrytningen av elektrolytten, begynner sidereaksjoner å oppstå (sidereaksjonsvarmen er Qs), når batteriet er nesten fulladet og overladet, Det som hovedsakelig skjer er elektrolyttnedbrytning, der Qs dominerer .Joule-varmen Qj avhenger av strømmen og motstanden.Den ofte brukte lademetoden utføres under konstant strøm, og Qj er en spesifikk verdi på dette tidspunktet.Men under oppstart og akselerasjon er strømmen relativt høy.For HEV tilsvarer dette en strøm på flere titalls ampere til hundrevis av ampere.På dette tidspunktet er Joule-varmen Qj veldig stor og blir hovedkilden for batterivarmeutgivelse.
Fra perspektivet om termisk styring kontrollerbarhet, kan termiske styringssystemer deles inn i to typer: aktive og passive.Fra varmeoverføringsmediets perspektiv kan termiske styringssystemer deles inn i: luftkjølt, væskekjølt og faseendrende termisk lagring.
Termisk styring med luft som varmeoverføringsmedium
Varmeoverføringsmediet har en betydelig innvirkning på ytelsen og kostnadene til det termiske styringssystemet.Bruken av luft som varmeoverføringsmedium er å direkte innføre luften slik at den strømmer gjennom batterimodulen for å oppnå formålet med varmeavledning.Generelt kreves vifter, innløps- og utløpsventilasjon og andre komponenter.
I henhold til de forskjellige kildene til luftinntak er det vanligvis følgende former:
1 Passiv kjøling med uteluftventilasjon
2. Passiv kjøling/oppvarming for kupéluftventilasjon
3. Aktiv kjøling/oppvarming av ute- eller kupéluft
Den passive systemstrukturen er relativt enkel og utnytter det eksisterende miljøet direkte.Hvis for eksempel batteriet må varmes opp om vinteren, kan det varme miljøet i kupeen brukes til å puste inn luft.Hvis temperaturen på batteriet er for høy under kjøring og kjøleeffekten av luften i kupeen ikke er god, kan kald luft fra utsiden pustes inn for å kjøle ned.
For det aktive systemet må det etableres et eget system for å gi varme- eller kjølefunksjoner og styres uavhengig i henhold til batteristatus, noe som også øker energiforbruket og kostnadene til kjøretøyet.Valget av ulike systemer avhenger hovedsakelig av brukskravene til batteriet.
Termisk styring med væske som varmeoverføringsmedium
For varmeoverføring med væske som medium er det nødvendig å etablere en varmeoverføringskommunikasjon mellom modulen og det flytende mediet, slik som en vannkappe, for å gjennomføre indirekte oppvarming og kjøling i form av konveksjon og varmeledning.Varmeoverføringsmediet kan være vann, etylenglykol eller til og med kjølemiddel.Det er også direkte varmeoverføring ved å senke polstykket ned i væsken til dielektrikumet, men det må tas isolasjonstiltak for å unngå kortslutning.
Passiv væskekjøling bruker vanligvis væske-omgivelsesluft varmeveksling og introduserer deretter kokonger i batteriet for sekundær varmeveksling, mens aktiv kjøling bruker motorkjølevæske-flytende medium varmevekslere, eller elektrisk oppvarming/termisk oljeoppvarming for å oppnå primær kjøling.Oppvarming, primærkjøling med passasjerkabin luft/klimaanlegg kjølemedium-flytende medium.
Det termiske styringssystemet med luft og væske som medium krever vifter, vannpumper, varmevekslere, varmeovner (PTC luftvarmer), rørledninger og annet tilbehør for å gjøre strukturen for stor og kompleks, og bruker også batterienergi, array Strømtettheten og energitettheten til batteriet senkes.
(PTC kjølevæskevarmeapparat) Det vannkjølte batterikjølesystemet bruker kjølevæske (50 % vann/50 % etylenglykol) for å overføre varme fra batteriet til klimaanleggets kjølemiddelsystem gjennom batterikjøleren, og deretter til miljøet gjennom kondensatoren.Den importerte vanntemperaturen er lett å nå en lavere temperatur etter varmeveksling med batterikjøleren, og batteriet kan justeres for å fungere ved det beste arbeidstemperaturområdet;systemprinsippet er vist i figuren.Hovedkomponentene i kjølemiddelsystemet inkluderer: kondensator, elektrisk kompressor, fordamper, ekspansjonsventil med stoppventil, batterikjøler (ekspansjonsventil med stoppventil) og luftkondisjoneringsrør, etc.;kjølevannskrets inkluderer:elektrisk vannpumpe, batteri (inkludert kjøleplater), batterikjølere, vannrør, ekspansjonstanker og annet tilbehør.
Innleggstid: 13-jul-2023
