Pregled sistema upravljanja toplinom baterije
Električna vozila postavljaju visoke zahtjeve za sisteme upravljanja toplinom akumulatora, pokrećući kontinuirani napredak u ovoj tehnologiji. Ključni aspekt je optimizacija strukture odvođenja topline baterije. Sistem napajanja električnog vozila sastoji se od više komponenti baterija i elektroničkih uređaja kao što su motori, koji stvaraju značajnu potrošnju energije i toplinu. Zbog velike veličine baterije, ona stvara značajnu toplinu tokom rada, što zahtijeva niz procesa, uključujući hlađenje i odvođenje topline, kako bi se osigurale optimalne performanse baterije. Efikasno upravljanje temperaturom baterije ne samo da produžava životni vek baterije već i značajno smanjuje gubitak energije.
Sistemi za hlađenje tečnosti
Tečno hlađenje koristi rashladno sredstvo za razmjenu topline s baterijom, osiguravajući efikasno i brzo rasipanje topline. Ova tehnologija se dijeli na direktno i indirektno hlađenje tekućinom. Kod direktnog tečnog hlađenja, rashladna tečnost direktno dolazi u kontakt sa baterijom, kao što je kod hlađenja tečnim uronjavanjem. Indirektno tečno hlađenje, međutim, postiže hlađenje kroz određene komponente, kao što su ploče za hlađenje.
U poređenju sa vazdušnim hlađenjem, tehnologija ploča za tečno hlađenje je efikasnija, a ploče za hlađenje, često napravljene od aluminijuma ili legura aluminijuma, relativno su jeftine. Glavni fokus istraživanja je optimizacija strukture i karakteristika protoka fluida rashladnih ploča kako bi se pojednostavio proces proizvodnje i poboljšala njihova efikasnost.
Sistem upravljanja temperaturom baterije deluje kao "menadžer kontrole temperature", održavajući radni temperaturni opseg baterije (20-40 stepeni). Sastoji se od četiri jezgra modula, sa osnovnim funkcijama kontrole temperature, izjednačavanja temperature i prevencije eksplozije, osiguravajući domet baterije i sigurnost.
Osnovne komponente (4 modula)
1. Modul za izmjenu topline (jezgra izvršne komponente)
Osnovne komponente: Rashladna ploča/kanal za hlađenje (prvenstveno tečno hlađenje, pričvršćeno na dno baterije), radijator (slično radijatoru u automobilu), toplotna pumpa/kompresor klima uređaja (za grijanje zimi).
Funkcija: Djeluje kao "transporter" topline, odvodeći višak topline iz baterije kroz cirkulaciju tekućine ili protok zraka, ili uvodeći toplinu na niskim temperaturama.
2. Modul srednje cirkulacije (nosač topline)
Osnovne komponente: rashladno sredstvo/sredstvo za hlađenje (uglavnom rastvor etilen glikola, antifriz i sa dobrom toplotnom provodljivošću), vodena pumpa/ventilator (pokreće srednji protok), cevi i ventili (kontrolišu smer protoka medija).
Funkcija: Uspostavlja "kanal" za prijenos topline, omogućavajući funkciji kontrole temperature modula za izmjenu topline da pokrije cijeli paket baterija.
3. Modul za nadzor (osjetljivo jezgro)
Osnovne komponente: senzor temperature (prikačen na površinu pojedinačnih baterijskih ćelija/modula za precizno mjerenje temperature), BMS (sustav upravljanja baterijom) (jezgro „mozak“).
Function: Monitors battery temperature distribution in real time; triggers temperature control commands immediately if the temperature exceeds safe limits (e.g., >50 stepeni ili<0℃).
4. Pomoćni zaštitni modul (osiguranje sigurnosti)
Osnovne komponente: toplotna izolacija (smanjuje smetnje vanjske temperature), protueksplozivni{0}}ventil/mehanizam za rasterećenje pritiska (oslobađa pritisak u slučaju bježanja visoke-temperature), izolacijski sloj (smanjuje gubitak topline zimi).
Funkcija: Izoluje od spoljašnjih uticaja okoline i nosi se sa ekstremnim radnim uslovima, izbegavajući rizik od toplotnog odlaska.