Varmastjórnunarlausnir fyrir rafhlöðukerfi

Það er enginn vafi á því að hitastuðullinn hefur afgerandi áhrif á frammistöðu, líf og öryggi rafhlöðu.Almennt séð gerum við ráð fyrir að rafhlöðukerfið virki á bilinu 15 ~ 35 ℃, til að ná sem bestum afköstum og inntaki, hámarks tiltækri orku og lengsta hringrásarlífi (þó að geymsla við lágt hitastig geti lengt líftíma dagbókarinnar af rafhlöðunni , en það er ekki skynsamlegt að æfa lághitageymslu í forritum og rafhlöður eru mjög svipaðar fólki hvað þetta varðar).

Sem stendur má aðallega skipta hitastjórnun rafhlöðukerfisins í fjóra flokka, náttúrulega kælingu, loftkælingu, fljótandi kælingu og bein kælingu.Meðal þeirra er náttúruleg kæling óvirk varmastjórnunaraðferð, en loftkæling, vökvakæling og jafnstraumur eru virk.Helsti munurinn á þessum þremur er munurinn á hitaskiptamiðli.

· Náttúruleg kæling
Ókeypis kæling hefur engin viðbótartæki fyrir varmaskipti.Til dæmis hefur BYD tekið upp náttúrulega kælingu í Qin, Tang, Song, E6, Tengshi og öðrum gerðum sem nota LFP frumur.Það er litið svo á að eftirfylgni BYD muni skipta yfir í fljótandi kælingu fyrir gerðir sem nota þríbundnar rafhlöður.

· Loftkæling (PTC lofthitari)
Loftkæling notar loft sem hitaflutningsmiðil.Það eru tvær algengar tegundir.Sú fyrri er kölluð óvirk loftkæling, sem notar ytra loft beint til varmaskipta.Önnur gerð er virk loftkæling, sem getur forhitað eða kælt útiloftið áður en það fer inn í rafhlöðukerfið.Í árdaga notuðu margar japanskar og kóreskar rafmagnsmódel loftkældar lausnir.

· Vökvakæling
Vökvakæling notar frostlegi (eins og etýlen glýkól) sem hitaflutningsmiðil.Það eru almennt margar mismunandi hitaskiptarásir í lausninni.Til dæmis, VOLT er með ofnrás, loftkælingarrás (PTC loftkæling), og PTC hringrás (PTC kælivökvahitari).Rafhlöðustjórnunarkerfið bregst við og stillir og skiptir í samræmi við hitastjórnunarstefnuna.TESLA Model S er með hringrás í röð með mótorkælingunni.Þegar hita þarf rafhlöðuna við lágan hita er mótorkælirásin tengd í röð við rafhlöðukælirásina og mótorinn getur hitað rafhlöðuna.Þegar rafhlaðan er við háan hita verða kælirás hreyfilsins og kælirás rafhlöðunnar stillt samhliða og kælikerfin tvö munu dreifa hita sjálfstætt.

1. Gasþétti

2. Aukaþéttir

3. Auka þéttivifta

4. Gasþéttivifta

5. Þrýstinemi loftræstikerfis (háþrýstingshlið)

6. Hitaskynjari loftkælingar (háþrýstingshlið)

7. Rafræn loftræstipressa

8. Þrýstinemi loftræstikerfis (lágþrýstingshlið)

9. Hitaskynjari loftkælingar (lágþrýstingshlið)

10. Þensluventill (kælir)

11. Þensluventill (uppgufunartæki)

· Bein kæling
Bein kæling notar kælimiðil (fasabreytandi efni) sem varmaskiptamiðil.Kælimiðillinn getur tekið í sig mikið magn af hita meðan á gas-vökva fasaskipti stendur.Í samanburði við kælimiðilinn er hægt að auka skilvirkni hitaflutnings meira en þrisvar sinnum og skipta um rafhlöðu hraðar.Hitinn inni í kerfinu er fluttur burt.Bein kæling hefur verið notuð í BMW i3.

 

Til viðbótar við kælivirkni þarf hitastjórnunarkerfi rafhlöðukerfisins að taka tillit til samræmis hitastigs allra rafgeyma.PACK hefur hundruð frumna og hitaskynjarinn getur ekki greint hverja frumu.Til dæmis eru 444 rafhlöður í einingu af Tesla Model S, en aðeins 2 hitaskynjunarstöðum er raðað.Þess vegna er nauðsynlegt að gera rafhlöðuna eins stöðuga og mögulegt er með hitastjórnunarhönnun.Og gott hitastigssamkvæmni er forsenda samræmdra frammistöðubreyta eins og rafhlöðuorku, líftíma og SOC.