Akun lämmönhallintajärjestelmien tuntemus
Koska tehoakun lataus- ja purkausominaisuudet riippuvat suurelta osin akun elektrolyytin lämpötilasta, BMS:n tärkeä tehtävä on pitää akun lämpötila normaalilla käyttölämpötila-alueella tehoakun lataus- ja purkuprosessin aikana. .
Tehoakun lataaminen ja purkaminen on tyypillinen sähkökemiallinen prosessi, ja siihen liittyvä reaktio voi helposti aiheuttaa tehoakun sisäisen lämpötilan nousun ja tietyn lämpötilaeron. Jos lämpöä ei poisteta ajoissa, sillä on suuri vaikutus akun turvallisuuteen, luotettavuuteen ja käyttöikään.
Siksi lämmönhallinnan suurimmat ongelmat ovat latauksen ja purkamisen aikana syntyvän reaktion lämmön haihduttaminen. Kuinka tasapainottaa lämpötila akkumoduulin sisällä olevien kennojen välillä ja kuinka esilämmittää akku asetettuun lämpötila-alueeseen kylmässä ympäristössä.
Tehoakkujen lämmönhallintaan vaikuttavia tekijöitä ovat pääasiassa lämmöntuottonopeus, akun muoto, kylmäaineen tyyppi, kylmäaineen virtausnopeus, virtauskanavan paksuus jne.
Tällä hetkellä ajoneuvoon asennettujen akkujen pääasiallinen näkökohta on ulkoinen lämmönpoistorakenne, ja tehoakkujen sisäistä lämmönsiirtoa analysoidaan harvoin yhdessä ulkoisen lämmönpoistoprosessin kanssa, joten on mahdotonta hallita pohjimmiltaan niiden negatiivista vaikutusta. akun lämmönpoisto.
Ohjauksen näkökulmasta nykyinen akkuyksikön lämmönhallintajärjestelmä voidaan jakaa kahteen luokkaan: aktiivinen ja passiivinen. Lämmönsiirtoväliaineen näkökulmasta lämmönhallintajärjestelmä sisältää pääasiassa kaasujäähdytyksen, nestejäähdytyksen, faasimuutosmateriaalin jäähdytyksen, lämpöputkien jäähdytyksen ja eräitä lämmönhallintajärjestelmiä lämmityksellä.
Nestejäähdytysmenetelmä
Nestejäähdytysmenetelmä (kuten alla olevasta kuvasta näkyy) käyttää nestettä lämmönsiirron väliaineena. On tarpeen perustaa lämmönsiirtokanava tehoakun ja nestemäisen väliaineen, kuten vesivaipan, välille epäsuoran lämmityksen ja jäähdytyksen suorittamiseksi konvektion ja lämmönjohtavuuden muodossa. Lämmönsiirtoväliaine voi olla vesi, eteenipii tai jopa kylmäaine. Tehoakun suora lämmönsiirto tapahtuu myös upottamalla se eristeen nesteeseen, mutta eristystoimenpiteitä on suoritettava oikosulkujen välttämiseksi.
Nestejäähdytysmenetelmiä ovat pääasiassa passiiviset nestejäähdytysjärjestelmät ja aktiiviset nestejäähdytysjärjestelmät. Passiivinen nestejäähdytys käsittää yleensä lämmönvaihdon nesteympäristön ja ilman välillä ja sen viemisen sitten tehoakkuun toissijaista lämmönvaihtoa varten, kun taas aktiivinen jäähdytys suoritetaan moottorin jäähdytysnesteen nestemäisen väliaineen lämmönvaihtimen kautta.
Vaiheenvaihtomateriaalin jäähdytysmenetelmä
Viime vuosina ulkomaille ja Kiinaan on ilmestynyt tehoakkujen lämmönhallintajärjestelmiä, joissa käytetään vaiheenmuutosmateriaalia PCM-jäähdytystä. Ottaen huomioon tehoakkujen ominaisuudet, jotka absorboivat lämpöä latauksen aikana ja vapauttavat lämpöä purkamisen aikana, faasinmuutosmateriaalit täytetään täysin suljettujen tehoakkukennojen väliin ja ne toimivat sulattamalla tai kiinteyttämällä vaiheenmuutosmateriaaleja.
Kun tehoakku puretaan suurella virralla, PCM absorboi tehoakun vapauttaman lämmön ja käy läpi itse vaihemuutoksen (sulamisen), mikä alentaa nopeasti tehoakun lämpötilaa. Tämä prosessi on, että järjestelmä varastoi lämpöä PCM:ään vaiheenmuutoslämmön muodossa; kun tehoakku latautuu, varsinkin suhteellisen kylmissä olosuhteissa (eli ilmakehän lämpötila on paljon faasimuutoslämpötilan alapuolella), PCM vapauttaa lämpöä ja jähmettyy lämmittääkseen akun nopeasti.
Vaiheenmuutosmateriaalien käyttö tehoakkujen lämmönhallintajärjestelmissä ei edellytä lisäjäähdytyselementtien asentamista tehoakun liitäntään, eikä se vaadi jäähdytyskanavia akkupakkausten välillä tai jäähdytysjärjestelmiä, jotka kapseloivat ulkoisen nestekierron, eikä vaadi akun lisäenergian kulutus. Samalla se toimii myös referenssinä lämmitystehoparistoille kylmissä ympäristöissä.
