Það er enginn vafi á því að hitastigið hefur afgerandi áhrif á afköst, líftíma og öryggi rafgeyma. Almennt séð gerum við ráð fyrir að rafhlöðukerfið starfi á bilinu 15~35°C til að ná sem bestum afköstum og inntökum, hámarks tiltækri orku og lengstu líftíma (þó að lághitageymsla geti lengt líftíma rafhlöðunnar, þá er ekki mjög skynsamlegt að nota lághitageymslu í slíkum forritum, og rafhlöður eru mjög svipaðar mönnum í þessu tilliti).
Eins og er má skipta hitastýringu rafgeymiskerfisins aðallega í fjóra flokka: náttúrulega kælingu, loftkælingu, vökvakælingu og bein kælingu. Meðal þeirra er náttúruleg kæling óvirk hitastýring, en loftkæling, vökvakæling og jafnstraumur eru virk. Helsti munurinn á þessum þremur er munurinn á varmaskiptamiðlinum.
· Náttúruleg kæling
Fríkæling hefur enga viðbótarbúnaði fyrir varmaskipti. Til dæmis hefur BYD tekið upp náttúrulega kælingu í Qin, Tang, Song, E6, Tengshi og öðrum gerðum sem nota LFP-rafhlöður. Það er talið að BYD, sem framhaldsútgáfan kemur af, muni skipta yfir í vökvakælingu fyrir gerðir sem nota þríhlöður.
· Loftkæling (PTC lofthitari)
Loftkæling notar loft sem varmaflutningsmiðil. Það eru tvær algengar gerðir. Sú fyrri er kölluð óvirk loftkæling, sem notar beint utanaðkomandi loft til varmaskipta. Seinni gerðin er virk loftkæling, sem getur forhitað eða kælt utanaðkomandi loft áður en það fer inn í rafhlöðukerfið. Í upphafi notuðu margar japanskar og kóreskar rafmagnsgerðir loftkældar lausnir.
· Vökvakæling
Vökvakæling notar frostlög (eins og etýlen glýkól) sem varmaflutningsmiðil. Almennt eru margar mismunandi varmaskiptarásir í lausninni. Til dæmis hefur VOLT ofnrás, loftkælingarrás (PTC loftkæling), og PTC hringrás (PTC kælivökvahitari). Rafhlöðustjórnunarkerfið bregst við, aðlagar sig og skiptir um stefnu í samræmi við hitastjórnunarstefnuna. TESLA Model S er með rás í röð við kælingu mótorsins. Þegar rafgeyminn þarf að hita við lágt hitastig er kælirás mótorsins tengd í röð við kælirás rafhlöðunnar og mótorinn getur hitað rafhlöðuna. Þegar rafgeymirinn er við hátt hitastig verða kælirás mótorsins og kælirás rafhlöðunnar stillt samsíða og kælikerfin tvö dreifa hita sjálfstætt.
1. Gasþéttir
2. Aukaþéttir
3. Vifta fyrir aukaþétti
4. Gasþéttivifta
5. Þrýstingsskynjari fyrir loftkælingu (háþrýstingshlið)
6. Hitaskynjari loftkælingar (háþrýstingshlið)
7. Rafræn loftkælingarþjöppa
8. Þrýstingsskynjari fyrir loftkælingu (lágþrýstingshlið)
9. Hitaskynjari loftkælingar (lágþrýstingshlið)
10. Útþensluloki (kælir)
11. Útþensluloki (uppgufunarbúnaður)
· Bein kæling
Bein kæling notar kælimiðil (fasabreytandi efni) sem varmaskiptamiðil. Kælimiðillinn getur tekið í sig mikinn hita við fasabreytingarferlið milli gass og vökva. Í samanburði við kælimiðilinn er hægt að auka skilvirkni varmaflutningsins meira en þrefalt og skipta um rafhlöðu hraðar. Hitinn inni í kerfinu er fluttur burt. Bein kæling hefur verið notuð í BMW i3.
Auk kælinýtingar þarf hitastýringarkerfi rafhlöðukerfisins að taka tillit til samræmis í hitastigi allra rafhlöðu. Rafhlaðan inniheldur hundruð frumna og hitaskynjarinn getur ekki greint hverja einustu frumu. Til dæmis eru 444 rafhlöður í einni einingu af Tesla Model S en aðeins tveir hitaskynjunarpunktar eru staðsettir. Þess vegna er nauðsynlegt að gera rafhlöðuna eins stöðuga og mögulegt er með hönnun hitastýringar. Og gott stöðugt hitastig er forsenda fyrir stöðugum afköstum eins og rafhlöðuorku, endingu og SOC.
Birtingartími: 28. apríl 2024
