Sem aðal orkugjafi nýrra orkugjafa eru rafgeymar afar mikilvægir fyrir ný orkugjafa. Við raunverulega notkun ökutækisins mun rafgeymirinn standa frammi fyrir flóknum og breytilegum rekstrarskilyrðum. Til að bæta akstursdrægni ökutækisins þarf að raða eins mörgum rafhlöðum og mögulegt er á ákveðnu rými, þannig að rýmið fyrir rafhlöðupakkann í ökutækinu er mjög takmarkað. Rafgeymirinn myndar mikinn hita við akstur ökutækisins og safnast fyrir á tiltölulega litlu rými með tímanum. Vegna þéttrar uppröðunar frumna í rafhlöðupakkanum er einnig tiltölulega erfiðara að dreifa hita í miðjunni að vissu marki, sem eykur hitastigsmisræmið milli frumnanna, sem mun draga úr hleðslu- og afhleðslugetu rafhlöðunnar og hafa áhrif á afl rafhlöðunnar; það mun valda hitaupphlaupi og hafa áhrif á öryggi og líftíma kerfisins.
Hitastig rafhlöðunnar hefur mikil áhrif á afköst hennar, líftíma og öryggi. Við lágt hitastig eykst innri viðnám litíumjónarafhlöðu og afkastagetan minnkar. Í öfgafullum tilfellum frýs rafvökvinn og ekki er hægt að tæma rafhlöðuna. Lághitastigsafköst rafhlöðukerfisins verða fyrir miklum áhrifum, sem leiðir til afkasta rafknúinna ökutækja. Dvínun og drægni minnkar. Þegar ný rafknúin ökutæki eru hlaðin við lágt hitastig hitar BMS-kerfið rafhlöðuna fyrst upp í viðeigandi hitastig áður en hún er hlaðin. Ef það er ekki meðhöndlað rétt mun það leiða til tafarlausrar ofhleðslu á spennu, sem leiðir til innri skammhlaups og frekari reykmyndunar, elds eða jafnvel sprengingar. Öryggisvandamál við lághitahleðslu rafhlöðukerfa rafknúinna ökutækja takmarkar að miklu leyti kynningu á rafknúnum ökutækjum á köldum svæðum.
Hitastýring rafhlöðunnar er einn mikilvægasti þátturinn í BMS, aðallega til að halda rafhlöðunni gangandi innan viðeigandi hitastigsbils ávallt, til að viðhalda bestu virkni hennar. Hitastýring rafhlöðunnar felur aðallega í sér kælingu, upphitun og hitajöfnun. Kæling og hitun eru aðallega stilltar fyrir hugsanleg áhrif ytri umhverfishita á rafhlöðuna. Hitajöfnun er notuð til að draga úr hitamismuni inni í rafhlöðunni og koma í veg fyrir hraða rotnun af völdum ofhitnunar á ákveðnum hluta rafhlöðunnar.
Almennt séð eru kæliaðferðir rafgeyma aðallega skipt í þrjá flokka: loftkælingu, vökvakælingu og bein kælingu. Loftkælingaraðferðin notar náttúrulegan vind eða kæliloft í farþegarýminu til að flæða um yfirborð rafhlöðunnar til að ná fram varmaskipti og kælingu. Vökvakæling notar almennt sjálfstæða kælivökvalögn til að hita eða kæla rafgeyminn. Eins og er er þessi aðferð algengasta kælingaraðferðin. Til dæmis nota bæði Tesla og Volt þessa kæliaðferð. Bein kælikerfi útrýmir kælilögn rafgeymisins og notar kælimiðil beint til að kæla rafgeyminn.
1. Loftkælikerfi:
Í fyrstu rafmagnsrafhlöðunum voru margar rafmagnsrafhlöður kældar með loftkælingu vegna lítillar afkastagetu og orkuþéttleika. Loftkæling (PTC lofthitari) skiptist í tvo flokka: náttúrulega loftkælingu og þvingaða loftkælingu (með viftu) og notar náttúrulegan vind eða kalt loft í stjórnklefanum til að kæla rafhlöðuna.
Dæmigert dæmi um loftkæld kerfi eru Nissan Leaf, Kia Soul EV, o.fl.; nú eru 48V rafhlöður í 48V ör-hybrid ökutækjum almennt staðsettar í farþegarýminu og eru kældar með loftkælingu. Uppbygging loftkælikerfisins er tiltölulega einföld, tæknin er tiltölulega þroskuð og kostnaðurinn lágur. Hins vegar, vegna takmarkaðs hita sem loftið tekur frá sér, er skilvirkni varmaskipta þess lág, innri hitastigsjöfnuður rafhlöðunnar er ekki góður og erfitt er að ná nákvæmari stjórn á hitastigi rafhlöðunnar. Þess vegna hentar loftkælikerfið almennt fyrir aðstæður með stutta akstursdrægni og léttan þyngd ökutækis.
Það er vert að nefna að fyrir loftkælt kerfi gegnir hönnun loftrásarinnar mikilvægu hlutverki í kæliáhrifunum. Loftrásir eru aðallega skipt í raðtengdar loftrásir og samsíða loftrásir. Raðtengd uppbygging er einföld en viðnámið er mikið; samsíða uppbygging er flóknari og tekur meira pláss en varmadreifingin er einsleit.
2. Vökvakælikerfi
Vökvakæling þýðir að rafhlaðan notar kælivökva til að skiptast á hita (PTC kælivökvahitariKælivökva má skipta í tvo flokka sem geta komist beint í snertingu við rafhlöðufrumuna (kísillolía, ricinusolía o.s.frv.) og komist í snertingu við rafhlöðufrumuna (vatn og etýlen glýkól o.s.frv.) í gegnum vatnsrásir; eins og er er meira notað blandað vatns- og etýlen glýkóllausn. Vökvakælikerfið bætir almennt við kæli til að tengjast kælihringrásinni og hiti rafhlöðunnar er tekinn burt í gegnum kælimiðilinn; kjarnaþættir þess eru þjöppan, kælirinn og ...rafmagns vatnsdælaSem orkugjafi kælikerfisins ákvarðar þjöppan varmaskiptagetu alls kerfisins. Kælirinn virkar sem skiptibúnaður milli kælimiðils og kælivökva og magn varmaskipta ákvarðar beint hitastig kælivökvans. Vatnsdælan ákvarðar rennslishraða kælivökvans í leiðslunni. Því hraðari sem rennslið er, því betri er varmaflutningurinn og öfugt.
Birtingartími: 9. ágúst 2024
