Funkcije i klasifikacija Power Baterije
Sistemi upravljanja toplotom
1. Definicija sistema upravljanja toplinom
Ukratko, sistem za termalno upravljanje baterijom kontroliše temperaturu sistema baterija kroz hlađenje ili grejanje. Kontrola temperature baterije ima značajan uticaj na performanse baterije. Baterije koje rade u razumnom temperaturnom rasponu imaju duži vijek trajanja i veću pouzdanost. Dobro-dizajniran sistem za hlađenje baterije može efikasno ukloniti višak toplote nastalu tokom rada baterije, održavajući porast temperature baterije u razumnom opsegu, poboljšavajući radno okruženje baterije, i na taj način povećavajući vijek trajanja i pouzdanost baterije. Neki sistemi za upravljanje toplotom također uključuju grijanje kako bi se osiguralo da baterija održava razumnu radnu temperaturu čak iu okruženjima ekstremno niskih{5}}temperatura.
Dva važna indikatora upravljanja termičkom baterijom:
① Održavanje temperaturne ravnoteže unutar i između baterija;
② Kontrolisanje apsolutne temperature baterije u razumnom opsegu.
Glavne funkcije sistema upravljanja termičkom baterijom uključuju:
① Precizno mjerenje i praćenje temperature baterije;
② Efikasno odvođenje toplote i hlađenje kada temperatura baterijskog modula pređe granicu;
③ Brzo zagrevanje pod niskim-uslovima temperature kako bi se osiguralo da sistem baterija radi u okviru svog normalnog temperaturnog opsega;
④ Osiguravanje ujednačene raspodjele temperature unutar baterije i smanjenje temperaturnih razlika između pojedinačnih ćelija.
Sistemi za upravljanje toplotom baterija prvenstveno koriste četiri metode hlađenja: prirodno hlađenje, prisilno hlađenje vazduhom, tečno hlađenje i direktno hlađenje. Prirodno hlađenje je pasivna metoda upravljanja toplinom, dok su prisilno hlađenje zrakom, tekućinsko hlađenje i hlađenje jednosmjernom strujom aktivne metode. Glavna razlika između ova tri leži u mediju za izmjenu topline. Trenutno ćemo predstaviti samo najčešći metod: hlađenje tekućinom.
Tehnologija hlađenja tekućinom koristi prijenos topline tekućine konvekcijom za uklanjanje topline koju generiše baterija, čime se snižava temperatura baterije. Tečni mediji imaju visoke koeficijente prijenosa topline, veliki toplinski kapacitet i velike brzine hlađenja, značajno smanjujući maksimalnu temperaturu i poboljšavajući ujednačenost temperaturnog polja baterijskog paketa. Štaviše, sam sistem upravljanja toplotom je relativno male veličine. Sistemi za hlađenje tekućinom nude fleksibilnost u dizajnu: pojedinačne baterije ili moduli mogu biti uronjeni u tekućinu, mogu se stvoriti kanali za hlađenje između modula baterije ili se ploče za hlađenje mogu koristiti na dnu baterije. Kada je baterija u direktnom kontaktu s tekućinom, tekućina mora osigurati izolaciju (kao što je mineralno ulje) kako bi se spriječili kratki spojevi. Visoka hermetičnost je takođe potrebna za sistem tečnog hlađenja. Nadalje, mehanička čvrstoća, otpornost na vibracije i životni vijek također su važna razmatranja.
