Det råder ingen tvekan om att temperaturfaktorn har en avgörande inverkan på prestanda, livslängd och säkerhet hos kraftbatterier. Generellt sett förväntar vi oss att batterisystemet arbetar i intervallet 15~35 ℃ för att uppnå bästa möjliga effekt och ineffekt, maximal tillgänglig energi och längsta livslängd (även om lågtemperaturlagring kan förlänga batteriets kalenderlivslängd, är det inte särskilt meningsfullt att tillämpa lågtemperaturlagring i applikationer, och batterier är mycket lika människor i detta avseende).
För närvarande kan värmehanteringen i batterisystemet huvudsakligen delas in i fyra kategorier: naturlig kylning, luftkylning, vätskekylning och direktkylning. Bland dessa är naturlig kylning en passiv värmehanteringsmetod, medan luftkylning, vätskekylning och likström är aktiva. Den största skillnaden mellan dessa tre är skillnaden i värmeväxlingsmedium.
· Naturlig kylning
Frikylning har inga ytterligare enheter för värmeväxling. Till exempel har BYD infört naturlig kylning i Qin, Tang, Song, E6, Tengshi och andra modeller som använder LFP-celler. Det är underförstått att uppföljaren BYD kommer att byta till vätskekylning för modeller som använder ternära batterier.
· Luftkylning (PTC-luftvärmare)
Luftkylning använder luft som värmeöverföringsmedium. Det finns två vanliga typer. Den första kallas passiv luftkylning, som direkt använder extern luft för värmeväxling. Den andra typen är aktiv luftkylning, som kan förvärma eller kyla utomhusluften innan den går in i batterisystemet. I början använde många japanska och koreanska elektriska modeller luftkylda lösningar.
· Vätskekylning
Vätskekylning använder frostskyddsmedel (såsom etylenglykol) som värmeöverföringsmedium. Det finns generellt flera olika värmeväxlingskretsar i lösningen. Till exempel har VOLT en radiatorkrets, en luftkonditioneringskrets (PTC-luftkonditionering), och en PTC-krets (PTC-kylvätskevärmareBatterihanteringssystemet reagerar och justerar och växlar enligt den termiska hanteringsstrategin. TESLA Model S har en krets i serie med motorkylningen. När batteriet behöver värmas upp vid låg temperatur är motorkylkretsen ansluten i serie med batteriets kylkrets, och motorn kan värma batteriet. När batteriet har hög temperatur justeras motorkylkretsen och batteriets kylkrets parallellt, och de två kylsystemen avleder värme oberoende av varandra.
1. Gaskondensor
2. Sekundär kondensor
3. Sekundär kondensorfläkt
4. Gaskondensorfläkt
5. Luftkonditioneringstrycksensor (högtryckssidan)
6. Temperaturgivare för luftkonditioneringen (högtryckssidan)
7. Elektronisk luftkonditioneringskompressor
8. Luftkonditioneringstrycksensor (lågtryckssidan)
9. Temperaturgivare för luftkonditioneringen (lågtryckssidan)
10. Expansionsventil (kylare)
11. Expansionsventil (förångare)
· Direkt kylning
Direktkylning använder köldmedium (fasomvandlande material) som värmeväxlingsmedium. Köldmediet kan absorbera en stor mängd värme under fasövergången mellan gas och vätska. Jämfört med köldmediet kan värmeöverföringseffektiviteten ökas mer än tre gånger, och batteriet kan bytas snabbare. Värmen inuti systemet förs bort. Direktkylningssystemet har använts i BMW i3.
Förutom kyleffektiviteten måste batterisystemets värmehanteringssystem ta hänsyn till temperaturen i alla batterier. Batteripaketet har hundratals celler, och temperatursensorn kan inte detektera varje cell. Till exempel finns det 444 batterier i en modul av Tesla Model S, men endast två temperaturdetekteringspunkter är anordnade. Därför är det nödvändigt att göra batteriet så jämnt som möjligt genom värmehanteringsdesign. Och god temperaturkonsekvens är en förutsättning för jämna prestandaparametrar som batteriström, livslängd och laddningsnivå (SOC).
Publiceringstid: 28 april 2024
