Isa sa mga pangunahing teknolohiya ng mga bagong sasakyang gumagamit ng enerhiya ay ang mga bateryang de-kuryente. Ang kalidad ng mga baterya ang nagtatakda ng halaga ng mga sasakyang de-kuryente sa isang banda, at ang saklaw ng pagmamaneho ng mga sasakyang de-kuryente sa kabilang banda. Isang mahalagang salik para sa pagtanggap at mabilis na pag-aampon.
Ayon sa mga katangian ng paggamit, mga kinakailangan, at larangan ng aplikasyon ng mga bateryang de-kuryente, ang mga uri ng pananaliksik at pagpapaunlad ng mga bateryang de-kuryente sa loob at labas ng bansa ay humigit-kumulang: mga bateryang lead-acid, bateryang nickel-cadmium, bateryang nickel-metal hydride, bateryang lithium-ion, fuel cell, atbp., kung saan ang pagpapaunlad ng mga bateryang lithium-ion ang nakakakuha ng pinakamalaking atensyon.
Pag-uugali sa pagbuo ng init ng baterya
Ang pinagmumulan ng init, bilis ng pagbuo ng init, kapasidad ng init ng baterya, at iba pang kaugnay na mga parameter ng power battery module ay malapit na nauugnay sa katangian ng baterya. Ang init na inilalabas ng baterya ay nakadepende sa kemikal, mekanikal, at elektrikal na katangian at mga katangian ng baterya, lalo na ang katangian ng electrochemical reaction. Ang enerhiya ng init na nalilikha sa reaksyon ng baterya ay maaaring ipahayag ng init ng reaksyon ng baterya na Qr; ang electrochemical polarization ay nagiging sanhi ng paglihis ng aktwal na boltahe ng baterya mula sa equilibrium electromotive force nito, at ang pagkawala ng enerhiya na dulot ng polarization ng baterya ay ipinapahayag ng Qp. Bukod sa reaksyon ng baterya na nagpapatuloy ayon sa equation ng reaksyon, mayroon ding ilang mga side reaction. Kasama sa karaniwang mga side reaction ang electrolyte decomposition at self-discharge ng baterya. Ang init ng side reaction na nalilikha sa prosesong ito ay Qs. Bukod pa rito, dahil ang anumang baterya ay tiyak na magkakaroon ng resistensya, ang Joule heat na Qj ay mabubuo kapag dumaan ang kuryente. Samakatuwid, ang kabuuang init ng isang baterya ay ang kabuuan ng init ng mga sumusunod na aspeto: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Depende sa partikular na proseso ng pag-charge (discharging), ang mga pangunahing salik na nagiging sanhi ng pagbuo ng init ng baterya ay magkakaiba rin. Halimbawa, kapag ang baterya ay normal na naka-charge, ang Qr ang nangingibabaw na salik; at sa huling yugto ng pag-charge ng baterya, dahil sa decomposition ng electrolyte, nagsisimulang mangyari ang mga side reaction (ang side reaction heat ay Qs), kapag ang baterya ay halos ganap nang naka-charge at labis na na-charge. Ang pangunahing nangyayari ay ang electrolyte decomposition, kung saan nangingibabaw ang Qs. Ang Joule heat na Qj ay nakadepende sa current at resistance. Ang karaniwang ginagamit na paraan ng pag-charge ay isinasagawa sa ilalim ng constant current, at ang Qj ay isang partikular na halaga sa oras na ito. Gayunpaman, sa panahon ng start-up at acceleration, ang current ay medyo mataas. Para sa HEV, ito ay katumbas ng current na sampu-sampung amperes hanggang daan-daang amperes. Sa oras na ito, ang Joule heat na Qj ay napakalaki at nagiging pangunahing pinagmumulan ng paglabas ng init ng baterya.
Mula sa perspektibo ng pagkontrol sa thermal management, ang mga thermal management system ay maaaring hatiin sa dalawang uri: aktibo at pasibo. Mula sa perspektibo ng heat transfer medium, ang mga thermal management system ay maaaring hatiin sa: air-cooled, liquid-cooled, at phase-change thermal storage.
Pamamahala ng init gamit ang hangin bilang daluyan ng paglilipat ng init
Ang heat transfer medium ay may malaking epekto sa pagganap at gastos ng thermal management system. Ang paggamit ng hangin bilang heat transfer medium ay upang direktang ipasok ang hangin upang dumaloy ito sa module ng baterya upang makamit ang layunin ng pagpapakalat ng init. Sa pangkalahatan, kinakailangan ang mga bentilador, inlet at outlet ventilation, at iba pang mga bahagi.
Ayon sa iba't ibang pinagmumulan ng pagpasok ng hangin, karaniwang may mga sumusunod na anyo:
1 Passive cooling na may panlabas na bentilasyon
2. Passive cooling/heating para sa bentilasyon ng hangin sa kompartimento ng pasahero
3. Aktibong paglamig/pagpapainit ng hangin sa labas o sa kompartimento ng pasahero
Ang istruktura ng passive system ay medyo simple at direktang gumagamit ng kasalukuyang kapaligiran. Halimbawa, kung ang baterya ay kailangang painitin sa taglamig, ang mainit na kapaligiran sa passenger compartment ay maaaring gamitin upang lumanghap ng hangin. Kung ang temperatura ng baterya ay masyadong mataas habang nagmamaneho at ang epekto ng paglamig ng hangin sa passenger compartment ay hindi maganda, ang malamig na hangin mula sa labas ay maaaring lumanghap upang lumamig.
Para sa aktibong sistema, kailangang magtayo ng hiwalay na sistema upang magbigay ng mga function ng pagpapainit o pagpapalamig at makontrol nang hiwalay ayon sa katayuan ng baterya, na nagpapataas din sa pagkonsumo ng enerhiya at gastos ng sasakyan. Ang pagpili ng iba't ibang sistema ay pangunahing nakadepende sa mga kinakailangan sa paggamit ng baterya.
Pamamahala ng init gamit ang likido bilang daluyan ng paglilipat ng init
Para sa paglipat ng init gamit ang likido bilang midyum, kinakailangang magtatag ng komunikasyon sa paglipat ng init sa pagitan ng modyul at ng likidong midyum, tulad ng water jacket, upang magsagawa ng hindi direktang pag-init at paglamig sa anyo ng convection at heat conduction. Ang heat transfer medium ay maaaring tubig, ethylene glycol o kahit Refrigerant. Mayroon ding direktang paglipat ng init sa pamamagitan ng paglulubog sa pole piece sa likido ng dielectric, ngunit dapat gawin ang mga hakbang sa insulasyon upang maiwasan ang short circuit.
Ang passive liquid cooling sa pangkalahatan ay gumagamit ng liquid-ambient air heat exchange at pagkatapos ay nagpapakilala ng mga cocoon sa baterya para sa secondary heat exchange, habang ang active cooling ay gumagamit ng engine coolant-liquid medium heat exchangers, o electric heating/thermal oil heating upang makamit ang primary cooling. Pagpapainit, primary cooling gamit ang refrigerant-liquid medium ng air/air conditioning sa cabin ng pasahero.
Ang sistema ng pamamahala ng init na may hangin at likido bilang midyum ay nangangailangan ng mga bentilador, bomba ng tubig, mga heat exchanger, mga pampainit (Pampainit ng hangin na PTC), mga pipeline at iba pang mga aksesorya upang gawing masyadong malaki at kumplikado ang istraktura, at kumokonsumo rin ng enerhiya ng baterya, ang array ay nagpapababa ng densidad ng kuryente at densidad ng enerhiya ng baterya.
(PTC coolantpampainit) Ang water-cooled battery cooling system ay gumagamit ng coolant (50% tubig/50% ethylene glycol) upang ilipat ang init mula sa baterya patungo sa air-conditioning refrigerant system sa pamamagitan ng battery cooler, at pagkatapos ay sa kapaligiran sa pamamagitan ng condenser. Ang temperatura ng inangkat na tubig ay madaling maabot ang mas mababang temperatura pagkatapos ng pagpapalitan ng init ng battery cooler, at ang baterya ay maaaring isaayos upang gumana sa pinakamahusay na hanay ng temperatura ng pagtatrabaho; ang prinsipyo ng sistema ay ipinapakita sa larawan. Ang mga pangunahing bahagi ng refrigerant system ay kinabibilangan ng: condenser, electric compressor, evaporator, expansion valve na may stop valve, battery cooler (expansion valve na may stop valve) at mga tubo ng air conditioning, atbp.; ang cooling water circuit ay kinabibilangan ng:bomba ng tubig na de-kuryente, baterya (kabilang ang mga cooling plate), mga cooler ng baterya, mga tubo ng tubig, mga expansion tank at iba pang mga aksesorya.
Oras ng pag-post: Hulyo 13, 2023
