El disseny del sistema de gestió tèrmica de la bateria d'alimentació:
Per ajustar la temperatura de la bateria per mantenir-la en el rang de temperatura adequat perquè la bateria funcioni; per reduir la diferència entre la temperatura més alta i la temperatura més baixa de la bateria.
Composició del sistema de refrigeració líquida
El sistema de dissipador de calor de refrigeració líquida és actualment una direcció d'investigació popular per a la gestió tèrmica de les bateries d'energia. Les condicions òptimes de temperatura de treball del paquet de bateries es poden aconseguir utilitzant el rendiment del líquid de refrigeració, que té una gran capacitat tèrmica i pot eliminar l'excés de calor del sistema de bateries mitjançant la circulació.
Els components bàsics del sistema de dissipador de calor de refrigeració líquida inclouen: bomba d'aigua elèctrica, radiador cel·lular (refrigeració indirecta), sensor de temperatura, sistema d'aire condicionat (compressor, condensador, evaporador), escalfador i intercanviador de calor aigua-aigua.
Entre ells, el sistema d'aire condicionat s'encarrega de proporcionar refrigeració en condicions d'alta temperatura; l'escalfador, en condicions de baixa temperatura, s'encarrega d'escalfar el refrigerant.
Principis de la transferència de calor
La intenció del disseny del sistema de gestió tèrmica és transferir l'excés de calor de la nova bateria d'energia del camp d'energia durant el procés de càrrega i descàrrega, per mantenir la bateria funcionant dins d'un rang adequat i la diferència de temperatura de les cèl·lules en diferents posicions. no ha de ser massa gran. D'aquesta manera, la velocitat d'envelliment de la bateria es pot alentir i el grau de diferenciació entre les diferents cèl·lules es pot alentir.
La raó per la qual hi ha diferents formes de refrigeració, com ara la refrigeració per aire i la refrigeració líquida, és que el mitjà per a la transferència de calor és diferent. En principi, cal partir dels diferents mètodes de transferència de calor. Hi ha tres formes principals de transmissió de calor: radiació de calor, conducció de calor i convecció.
Radiació tèrmica: els objectes amb una temperatura superior al zero absolut irradien radiació tèrmica. La radiació tèrmica no requereix mitjans i no requereix contacte, i transfereix calor en forma d'ones electromagnètiques. La calor transferida del sol a la terra és un procés típic de radiació tèrmica.
Conducció de calor: procés de transferència de calor d'una àrea d'alta temperatura a una àrea de baixa temperatura a través d'un medi. A diferència de la radiació tèrmica, la conducció tèrmica requereix l'existència de dues condicions: diferència de temperatura i medi.
Convecció: Flux relatiu dins d'un fluid, impulsat per diferències de temperatura.
La calor, a l'interior de la cel·la de la bateria d'energia, es transfereix principalment a la superfície de la bateria per conducció de calor i després es propaga a l'espai circumdant per radiació i convecció. Si s'afegeix un sistema de gestió tèrmica al sistema, el procés de transferència de calor s'altera parcialment. Per exemple, en la dissipació de calor indirecta, la calor es transfereix de la superfície de la bateria a la carcassa del radiador principalment per conducció de calor, i després la carcassa es transfereix a la superfície del canal de flux del radiador per conducció de calor; La calor es transfereix des de la superfície del canal de flux al refrigerant per conducció de calor. , el refrigerant transfereix calor dins del refrigerant per convecció i segueix el flux forçat del refrigerant cap a l'exterior de la bateria.
Solucions de gestió tèrmica per a bateries
L'esquema de gestió tèrmica de la bateria inclou tres mesures: refredament de la bateria, preescalfament a baixa temperatura de la bateria i conservació de la calor de la bateria.
Refrigeració de la bateria
La funció de refrigeració del sistema de refrigeració líquida es realitza principalment mitjançant la circulació de refrigerant a baixa temperatura. Si la potència de dissipació de calor necessària és relativament petita, a causa de la capacitat de calor relativament gran del propi refrigerant, no és necessari iniciar el procés de cicle i ja es poden complir els requisits del rang de temperatura establert.
Hi ha dues formes principals de refrigeració de la bateria, la refrigeració directa i la refrigeració indirecta. El refredament directe significa que el medi de refrigeració flueix directament des de la superfície de la cèl·lula per eliminar l'excés de calor; El refredament indirecte significa que el medi de refrigeració flueix pels canals de les canonades i el radiador, i el radiador està en contacte amb la cèl·lula per transferir la calor de la cel·la a la refrigeració.
Escalfament de la bateria a baixa temperatura
Originalment, el compressor pot tenir funció de calefacció, però el seu efecte de calefacció a baixa temperatura no és bo i el consum d'energia és relativament gran, la qual cosa té un gran impacte en la durada de la bateria; Massa baixa o simplement per sota de la temperatura de descàrrega mínima per descarregar. Per tant, el procés d'escalfament abans de l'arrencada del cotxe està dissenyat en l'estratègia de gestió tèrmica.
Hi ha dues formes bàsiques de preescalfament a baixa temperatura de la bateria: calefacció interna i calefacció externa.
Calefacció interna, utilitzant l'alimentació de CA fora de la bateria per escalfar l'electròlit de la bateria fins que arribi al rang de temperatura aplicable de la bateria. La part que genera calor és la pròpia bateria, per això s'anomena calefacció interna.
La calefacció externa utilitza energia externa per escalfar el medi que no sigui la bateria, el medi transfereix la calor a la bateria i augmenta gradualment la temperatura de la bateria fins que arriba al rang de temperatura adequat de la bateria. El medi extern inclou el medi d'aire i el medi líquid, i els elements generadors de calor inclouen PTC i pel·lícula de calefacció.
La calefacció externa és el mètode més comú. La forma general d'implementació és que el paquet de bateries està equipat amb un escalfador a l'interior, que no utilitza la potència de la bateria d'alimentació, però en l'estat d'estacionament, s'encén la font d'alimentació fora de la bateria i subministra energia al PTC o la pel·lícula de calefacció. La font d'alimentació externa és generalment l'energia elèctrica de la gran xarxa elèctrica. L'escalfador pot funcionar segons la potència màxima aplicable sense preocupar-se pel malbaratament d'energia elèctrica, i la taxa de calefacció global és relativament alta.
Aïllament de la bateria
Per als nous paquets de bateries de camp d'energia utilitzats en zones de baixa temperatura, el cos de la caixa generalment s'ha de dissenyar amb mesures d'aïllament tèrmic per frenar la pèrdua de calor de preescalfament. Evita que la bateria torni a caure per sota de la temperatura de funcionament quan el vehicle està aturat durant una estona mentre condueix. Els experiments han demostrat que la temperatura ambient és de menys 20 graus. Durant el procés de preescalfament, la bateria s'escalfa a 25 graus i el vehicle es deixa reposat durant 8 hores i la temperatura baixa a uns 18 graus.
No es proporcionen mesures d'aïllament en tots els vehicles amb característiques de gestió tèrmica. Un cop preescalfat el vehicle i la bateria entri en estat de treball, la pròpia bateria generarà molta calor. Si no és un entorn extremadament fred i no hi ha necessitat d'aparcament a llarg termini, la temperatura de funcionament de la bateria es pot mantenir mitjançant l'autoescalfament.
Els principals factors que afecten l'efecte de refredament
Temperatura del refrigerant.Durant el procés de refrigeració, com més baixa és la temperatura del refrigerant, més baixes són les temperatures màximes i mínimes de la bateria, però la distància entre ambdues és gran. Durant el procés d'escalfament, com més alta sigui la temperatura del refrigerant, més gran serà la diferència de temperatura de la bateria. És a dir, com més gran sigui la diferència de temperatura entre el refrigerant i la bateria, més gran serà la diferència de temperatura entre les cèl·lules en diferents posicions dins de la bateria.
Aquest fenomen està relacionat principalment amb els diferents graus d'influència de la regulació de la temperatura del sistema de gestió tèrmica sobre les cèl·lules en diferents posicions. Algunes cèl·lules tenen una gran àrea de contacte amb el radiador, mentre que altres són relativament petites; d'altra banda, durant la circulació del refrigerant dins de la bateria, la temperatura canvia constantment de l'entrada a la sortida. A diferents llocs, la diferència de temperatura entre el refrigerant i les cèl·lules amb la mateixa temperatura corporal és diferent. Només un disseny tèrmic precís pot resoldre aquest problema, no només ajustar la temperatura del refrigerant.
Flux de refrigerant.Com més gran sigui el flux de refrigerant, més calor s'emportarà en el mateix període de temps. Algunes simulacions han observat específicament el model de refrigeració líquida, altres paràmetres romanen sense canvis i només s'ajusta el flux de líquid de refrigeració, l'efecte del flux de líquid de refrigeració sobre l'efecte de refrigeració. A mesura que augmenta el flux de refrigerant, la temperatura màxima del sistema de bateries disminueix, però la diferència de temperatura augmenta. Després de passar una diferència de temperatura màxima, el cabal continua augmentant i la diferència de temperatura comença a disminuir. En el procés de continuar augmentant el cabal, la temperatura màxima i la diferència de temperatura han anat disminuint en una direcció.
En la primera meitat del procés d'augment del cabal, la temperatura màxima disminueix i la diferència de temperatura augmenta. Els motius són coherents amb l'efecte de la disminució contínua de la temperatura del refrigerant, que està relacionada amb el disseny específic de l'estructura tèrmica. Els diferents efectes de refrigeració provoquen diferents canvis de temperatura. A la segona meitat de la prova d'augment del cabal, amb l'augment del cabal, la diferència de temperatura va començar a disminuir i va continuar disminuint, perquè el cabal del refrigerant va augmentar fins a cert punt, en relació amb la capacitat d'absorció de calor del refrigerant, la bateria transferida a la calor del refrigerant és relativament petita. D'aquesta manera, d'una banda, la influència en la temperatura del líquid de refrigeració es fa més petita i la diferència de temperatura entre el líquid de refrigeració a diferents posicions prop de l'entrada del sistema es fa cada cop més petita; d'altra banda, la diferència en la capacitat de transferència de calor causada per la diferència en l'àrea de transferència de calor de diferents cèl·lules és relativament menor. Com a resultat, la diferència de temperatura global del sistema continua disminuint.
Però el trànsit no pot continuar augmentant. D'una banda, està relacionat amb la quantitat d'energia consumida, i és inevitable escollir un flux amb el millor rendiment de costos. D'altra banda, mantenir un gran cabal durant molt de temps és una prova de la força del sistema de circulació del refrigerant, la vida útil de l'equip es pot reduir i, al mateix temps, augmentarà el risc d'accidents.
Etiquetes populars: dissipador de calor per a nous camps d'energia, Xina, proveïdors, fabricants, fàbrica, personalitzat, mostra gratuïta, fet a la Xina
