Dizajn sistema termičkog upravljanja akumulatorom:
Podešavanje temperature baterije kako bi se ona održala u temperaturnom rasponu pogodnom za rad baterije; da smanjite razliku između najviše temperature i najniže temperature u bateriji.
Sastav sistema tečnog hlađenja
Sistem hladnjaka za tečno hlađenje je trenutno popularan istraživački pravac za termalno upravljanje energetskim baterijama. Optimalni radni temperaturni uvjeti baterijskog paketa mogu se postići korištenjem rashladne tekućine, koja ima veliki toplinski kapacitet i može oduzeti višak topline baterijskog sistema kroz cirkulaciju.
Osnovne komponente rashladnog sistema za tečno hlađenje uključuju: električnu pumpu za vodu, ćelijski radijator (indirektno hlađenje), senzor temperature, sistem klimatizacije (kompresor, kondenzator, isparivač), grejač i izmenjivač toplote voda-voda.
Među njima, sistem klimatizacije je odgovoran za obezbeđivanje hlađenja u uslovima visoke temperature; grijač, u uvjetima niske temperature, odgovoran je za zagrijavanje rashladne tekućine.
Principi prenosa toplote
Namjera dizajna sistema upravljanja toplinom je da prenese višak topline nove baterije za napajanje energetskog polja tokom procesa punjenja i pražnjenja, da se baterija održi u odgovarajućem rasponu i temperaturna razlika ćelija u različitim položajima. ne bi trebao biti prevelik. Na taj način se može usporiti brzina starenja baterije, a može se usporiti i stepen diferencijacije između različitih ćelija.
Razlog zašto postoje različiti oblici hlađenja kao što su zračno i tečno hlađenje je taj što je medij za prijenos topline različit. U principu, potrebno je poći od različitih metoda prijenosa topline. Postoje tri glavna oblika prenosa toplote: toplotno zračenje, provođenje toplote i konvekcija.
Toplotno zračenje: Objekti čija je temperatura viša od apsolutne nule zrače toplinsko zračenje. Toplotno zračenje ne zahtijeva medije i ne zahtijeva kontakt, a prenosi toplinu u obliku elektromagnetnih valova. Toplota koja se prenosi sa Sunca na zemlju je tipičan proces toplotnog zračenja.
Provođenje toplote: Proces prenošenja toplote iz područja visoke temperature u područje niske temperature kroz medij. Za razliku od toplotnog zračenja, toplotna provodljivost zahteva postojanje dva uslova: temperaturne razlike i medija.
Konvekcija: Relativni protok unutar fluida, vođen temperaturnim razlikama.
Toplina, unutar ćelije baterije, uglavnom se prenosi na površinu baterije vođenjem topline, a zatim se širi u okolni prostor zračenjem i konvekcijom. Ako se sistemu doda sistem upravljanja toplotom, proces prenosa toplote se delimično menja. Na primjer, kod indirektnog odvođenja topline, toplina se prenosi s površine baterije na školjku radijatora uglavnom provođenjem topline, a zatim se ljuska prenosi na površinu protočnog kanala radijatora vođenjem topline; toplota se prenosi sa površine protočnog kanala na rashladno sredstvo vođenjem toplote. , rashladna tečnost prenosi toplotu unutar rashladne tečnosti konvekcijom i prati prinudni tok rashladne tečnosti ka spoljnoj strani baterije.
Rješenja za upravljanje toplinom za baterije
Shema upravljanja termičkom baterijom uključuje tri mjere: hlađenje baterijskog paketa, niskotemperaturno predgrijavanje baterijskog paketa i očuvanje topline baterije.
Hlađenje baterije
Funkcija hlađenja tečnog rashladnog sistema uglavnom se ostvaruje cirkulacijom rashladne tečnosti niske temperature. Ako je potrebna snaga disipacije toplote relativno mala, zbog relativno velikog toplotnog kapaciteta samog rashladnog sredstva, nije potrebno pokretati proces ciklusa, a zahtevi za zadati temperaturni opseg već mogu biti zadovoljeni.
Postoje dva glavna oblika hlađenja baterijskog paketa, direktno hlađenje i indirektno hlađenje. Direktno hlađenje znači da rashladni medij teče direktno sa površine ćelije kako bi odnio višak topline; indirektno hlađenje znači da rashladni medij teče kroz kanale cijevi i radijatora, a radijator je u kontaktu sa ćelijom kako bi prenio toplinu ćelije na hlađenje.
Zagrijavanje baterije na niskoj temperaturi
Prvobitno, kompresor može imati funkciju grijanja, ali njegov učinak grijanja na niskim temperaturama nije dobar, a potrošnja energije je relativno velika, što ima veliki utjecaj na vijek trajanja baterije; Preniska ili jednostavno ispod minimalne temperature pražnjenja za pražnjenje. Stoga je proces zagrijavanja prije pokretanja automobila dizajniran u strategiju upravljanja toplinom.
Postoje dva osnovna oblika niskotemperaturnog predgrijavanja baterije: unutrašnje grijanje i vanjsko grijanje.
Unutrašnje grijanje, korištenjem AC napajanja izvan baterije za zagrijavanje elektrolita baterije dok ne dostigne odgovarajući temperaturni raspon baterije. Dio koji stvara toplinu je sama baterija, pa se zove unutrašnje grijanje.
Eksterno grijanje koristi vanjsko napajanje za zagrijavanje medija koji nije baterija, medij prenosi toplinu na bateriju i postepeno povećava temperaturu baterije dok ne dostigne odgovarajući temperaturni raspon baterije. Vanjski medij uključuje zračni medij i tekući medij, a elementi za generiranje topline uključuju PTC i grijaći film.
Eksterno grijanje je češća metoda. Opći oblik implementacije je da je baterija opremljena grijačem iznutra, koji ne koristi snagu baterije, već u stanju parkiranja uključuje napajanje izvan baterije i napaja PTC ili grejnog filma. Eksterno napajanje je uglavnom električna energija iz velike električne mreže. Grijač može raditi prema primjenjivoj maksimalnoj snazi bez brige o rasipanju električne energije, a ukupna brzina grijanja je relativno visoka.
Izolacija baterije
Za nove baterije za napajanje energetskog polja koje se koriste u područjima s niskim temperaturama, kućište kutije općenito mora biti dizajnirano s mjerama toplinske izolacije kako bi se usporio gubitak topline pred zagrijavanjem. Sprečava da baterija ponovo padne ispod radne temperature kada se vozilo na kratko zaustavi tokom vožnje. Eksperimenti su pokazali da je temperatura okoline minus 20 stepeni. Tokom procesa predgrevanja, baterija se zagreva na 25 stepeni, a vozilo se ostavlja da stoji 8 sati, a temperatura pada na oko 18 stepeni.
Mere izolacije nisu obezbeđene na svakom vozilu sa karakteristikama upravljanja toplotom. Nakon što se vozilo prethodno zagrije i baterija uđe u radno stanje, sama baterija će stvarati mnogo topline. Ako nije ekstremno hladno okruženje i nema potrebe za dugotrajnim parkiranjem, radna temperatura baterije može se održavati samozagrijavanjem.
Glavni faktori koji utiču na efekat hlađenja
Temperatura rashladne tečnosti.Tokom procesa hlađenja, što je niža temperatura rashladne tečnosti, niže su maksimalne i minimalne temperature baterije, ali je jaz između njih veliki. Tokom procesa grijanja, što je viša temperatura rashladne tekućine, veća je temperaturna razlika baterije. Odnosno, što je veća temperaturna razlika između rashladne tečnosti i baterije, veća je temperaturna razlika između ćelija na različitim pozicijama unutar baterije.
Ovaj fenomen se uglavnom odnosi na različite stepene uticaja regulacije temperature sistema za upravljanje toplotom na ćelije na različitim pozicijama. Neke ćelije imaju veliku kontaktnu površinu sa radijatorom, dok su druge relativno male; s druge strane, tokom cirkulacije rashladne tekućine unutar baterije, temperatura se konstantno mijenja od ulaza do izlaza. Na različitim lokacijama, temperaturna razlika između rashladnog sredstva i ćelija sa istom telesnom temperaturom je različita. Samo precizan termički dizajn može riješiti ovaj problem, a ne jednostavno podešavanje temperature rashladne tekućine.
Protok rashladne tečnosti.Što je veći protok rashladne tečnosti, to više toplote oduzima u istom vremenskom periodu. Neke simulacije su posebno posmatrale model hlađenja tečnosti, drugi parametri ostaju nepromenjeni, a samo se podešava protok rashladne tečnosti, efekat protoka rashladne tečnosti na efekat hlađenja. Kako se protok rashladne tečnosti povećava, maksimalna temperatura akumulatorskog sistema se smanjuje, ali se temperaturna razlika povećava. Nakon prolaska maksimalne temperaturne razlike, protok nastavlja da raste, a temperaturna razlika počinje da se smanjuje. U procesu nastavka povećanja protoka, maksimalna temperatura i temperaturna razlika su se smanjivale u jednom smjeru.
U prvoj polovini procesa povećanja protoka, maksimalna temperatura se smanjuje, a temperaturna razlika raste. Razlozi su u skladu sa efektom kontinuiranog smanjenja temperature rashladnog sredstva, što je povezano sa specifičnom konstrukcijom termičke strukture. Različiti efekti hlađenja donose različite promjene temperature. U drugoj polovini testa povećanja brzine protoka, sa povećanjem protoka, temperaturna razlika je počela da se smanjuje i nastavila da opada, jer se brzina protoka rashladne tečnosti povećala do određene mere, u odnosu na kapacitet apsorpcije toplote. rashladna tečnost, baterija koja se prenosi na rashladnu tečnost je relativno mala. Na taj način, s jedne strane, uticaj na temperaturu rashladne tečnosti postaje sve manji, a temperaturna razlika između rashladne tečnosti na različitim pozicijama u blizini ulaza u sistem postaje sve manja; s druge strane, razlika u kapacitetu prijenosa topline uzrokovana razlikom u površini prijenosa topline različitih ćelija, relativno je manja. Kao rezultat toga, ukupna temperaturna razlika sistema nastavlja da se smanjuje.
Ali promet ne može nastaviti da raste. S jedne strane, to je povezano s količinom potrošene energije, te je neizbježno odabrati protok sa najboljim troškovnim performansama. S druge strane, održavanje velikog protoka dugo vremena je test čvrstoće sistema za cirkulaciju rashladne tečnosti, životni vijek opreme može se smanjiti, a istovremeno će se povećati rizik od nesreća.
Popularni tagovi: hladnjak za novo energetsko polje, Kina, dobavljači, proizvođači, tvornica, prilagođeni, besplatni uzorak, napravljeno u Kini, Һалҡын пластина, Вакуумлы шыйыҡса CooLED плиталары, Вакуум ҡоротҡос шыйыҡса һыуытыу Хитсинк
