Систем управљања топлотом батерије (БТМС)
Систем управљања температуром батерије (БТМС) је један од основних система електричног возила, који директно утиче на безбедност, перформансе и животни век целог возила.
И. Зашто је батеријама потребно управљање топлотом
Батерије за напајање, посебно литијум{0}јонске батерије, у великој мери зависе од радне температуре за њихов учинак, век трајања и безбедност.
Оптимални радни опсег
Идеалан опсег радне температуре за батерије је обично између 15 степени и 40 степени, са оптималним опсегом од приближно 20 степени до 35 степени.
Опасности од високе температуре
Претерано високе температуре (нпр. преко 60 степени) убрзавају опадање капацитета батерије, повећавају унутрашњи отпор и у екстремним случајевима могу изазвати топлотни бег, што доводи до пожара и експлозије.
Опасности од ниске температуре
Претерано ниске температуре смањују брзину унутрашњих хемијских реакција унутар батерије, што доводи до наглог пада капацитета и излазне снаге, потешкоћа при пуњењу и потенцијалног таложења литијума, што доводи до оштећења батерије.
Опасности од температурних разлика
Неравномерна дистрибуција температуре (прекомерна температурна разлика) између ћелија или модула унутар батеријског пакета доводи до недоследних перформанси, убрзава старење целог пакета батерија и ограничава његов употребљиви капацитет.
Стога, ефикасан систем управљања топлотом има за циљ да одржи температуру батерије унутар њеног оптималног прозора и минимизира максималну температурну разлику унутар батерије (идеално мање од или једнако 3 степена).
ИИ. Како функционише термални систем
Систем управљања течном топлотом користи расхладну течност која циркулише као медијум за одвођење топлоте или загревање батерије.
Функција хлађења
Апсорпција топлоте: Покрећена електричном пумпом, расхладна течност протиче кроз течне расхладне плоче унутар батеријског пакета (обично у контакту са модулима батерије), апсорбујући топлоту коју генерише батерија.
Расипање топлоте: Расхладна течност високе{0}}те температуре, након што је апсорбовала топлоту, пумпа се до предњег радијатора (хлађена ваздухом-) или размењује топлоту са системом за климатизацију возила (преко измењивача топлоте расхладног уређаја), одводећи топлоту у спољашњи ваздух.
Циркулација: Охлађена расхладна течност тече назад у батерију и почиње следећи циклус.
Функција грејања
Када је температура батерије прениска, систем може загрејати расхладну течност помоћу ПТЦ грејача (термистор позитивног температурног коефицијента).
Загрејана расхладна течност тече кроз плоче за хлађење течности, делујући као "боца са топлом водом" за загревање батерије.
Неки напредни системи такође могу да искористе отпадну топлоту коју генерише систем електричног погона, враћајући је преко плочастих измењивача топлоте за загревање батерија, чиме се побољшава енергетска ефикасност.
ИИИ. Кључне компоненте система
Типичан систем управљања течном топлотом углавном се састоји од следећих компоненти:
Плоча за хлађење течности: Компонента за размену топлоте језгра у директном контакту са модулом батерије, обично направљена од алуминијума са дизајном унутрашњег канала за проток. Његов дизајн мора да уравнотежи снагу дисипације топлоте, поузданост и малу тежину.
Расхладна течност: Захтева високу топлотну проводљивост, изолацију (за спречавање кратких спојева), низак вискозитет, широк опсег радне температуре и добру компатибилност материјала. Обично се користе мешавине етилен гликола{1}}воде (однос се прилагођава захтевима против смрзавања), мада се понекад користе и чисти органски алкохоли и друге диелектричне течности.
Електрична пумпа: Обезбеђује снагу за циркулацију расхладне течности. Његова брзина је често подесива да би се постигло -снабдевање на захтев и смањила потрошња енергије.
измењивач топлоте (Цхиллер): Размењивач топлоте који повезује круг расхладне течности и расхладни круг клима уређаја, који се користи за побољшање хлађења.
Радијатор: Налази се на предњем делу возила, одводи топлоту из расхладне течности кроз проток ваздуха.
Плочасти измењивач топлоте: Користи се за размену топлоте између различитих кола, као што је рекуперација отпадне топлоте.
ПТЦ грејач: Уређај који загрева расхладну течност када је потребно грејање.
Тело вентила (нпр. тросмерни-вентил, електромагнетни вентил): Контролише смер протока расхладне течности, омогућавајући пребацивање између различитих режима (нпр. пребацивање између режима хлађења и грејања, или између различитих извора топлоте).
Резервоар: Компензује експанзију и контракцију расхладне течности услед промена температуре и олакшава пуњење и крварење.
Сензори и контролна јединица: Сензори температуре прате температуру батерије и расхладне течности у реалном времену. Термални контролер за управљање батеријом (БМС) је мозак, који интелигентно контролише рад актуатора као што су пумпе, ПТЦ грејачи, вентили и компресори клима уређаја на основу температурних сигнала и статуса возила користећи алгоритаме.
