Thermal Management Solutions Para sa Battery System

Walang alinlangan na ang kadahilanan ng temperatura ay may mahalagang epekto sa pagganap, buhay at kaligtasan ng mga baterya ng kuryente.Sa pangkalahatan, inaasahan namin na ang sistema ng baterya ay gagana sa hanay na 15~35 ℃, upang makamit ang pinakamahusay na output ng kuryente at input, ang maximum na magagamit na enerhiya, at ang pinakamahabang buhay ng ikot (bagaman ang mababang temperatura ng imbakan ay maaaring pahabain ang buhay ng kalendaryo ng baterya , ngunit hindi gaanong makatwiran ang pagsasanay sa mababang temperatura na imbakan sa mga application, at ang mga baterya ay halos kapareho sa mga tao sa bagay na ito).

Sa kasalukuyan, ang thermal management ng power battery system ay pangunahing nahahati sa apat na kategorya, natural cooling, air cooling, liquid cooling, at direct cooling.Kabilang sa mga ito, ang natural na paglamig ay isang passive thermal management method, habang ang air cooling, liquid cooling, at direct current ay aktibo.Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng tatlong ito ay ang pagkakaiba sa medium ng heat exchange.

· Natural na paglamig
Ang libreng paglamig ay walang karagdagang mga aparato para sa pagpapalitan ng init.Halimbawa, ang BYD ay nagpatibay ng natural na paglamig sa Qin, Tang, Song, E6, Tengshi at iba pang mga modelo na gumagamit ng mga LFP cell.Nauunawaan na ang follow-up na BYD ay lilipat sa likidong paglamig para sa mga modelong gumagamit ng mga ternary na baterya.

· Pagpapalamig ng hangin (PTC Air Heater)
Ang paglamig ng hangin ay gumagamit ng hangin bilang daluyan ng paglipat ng init.Mayroong dalawang karaniwang uri.Ang una ay tinatawag na passive air cooling, na direktang gumagamit ng panlabas na hangin para sa pagpapalitan ng init.Ang pangalawang uri ay ang aktibong air cooling, na maaaring magpainit o magpalamig sa labas ng hangin bago pumasok sa sistema ng baterya.Noong mga unang araw, maraming Japanese at Korean electric model ang gumamit ng air-cooled solution.

· Paglamig ng likido
Ang paglamig ng likido ay gumagamit ng antifreeze (tulad ng ethylene glycol) bilang medium ng heat transfer.Sa pangkalahatan, mayroong maraming iba't ibang mga circuit ng pagpapalitan ng init sa solusyon.Halimbawa, ang VOLT ay may radiator circuit, air conditioning circuit (PTC Air Conditioning), at isang PTC circuit (PTC Coolant Heater).Ang sistema ng pamamahala ng baterya ay tumutugon at nagsasaayos at lumilipat ayon sa diskarte sa pamamahala ng thermal.Ang TESLA Model S ay may circuit sa serye na may paglamig ng motor.Kapag ang baterya ay kailangang painitin sa mababang temperatura, ang motor cooling circuit ay konektado sa serye sa baterya cooling circuit, at ang motor ay maaaring magpainit ng baterya.Kapag ang power battery ay nasa mataas na temperatura, ang motor cooling circuit at ang battery cooling circuit ay isasaayos nang magkatulad, at ang dalawang cooling system ay mag-iisa na magpapawala ng init.

1. Gas condenser

2. Pangalawang pampalapot

3. Pangalawang condenser fan

4. Gas condenser fan

5. Air conditioner pressure sensor (high pressure side)

6. Air conditioner temperature sensor (high pressure side)

7. Electronic air conditioner compressor

8. Air conditioner pressure sensor (low pressure side)

9. Air conditioner temperature sensor (low pressure side)

10. Expansion valve (mas malamig)

11. Balbula ng pagpapalawak (evaporator)

· Direktang paglamig
Ang direktang paglamig ay gumagamit ng nagpapalamig (phase-changing material) bilang daluyan ng pagpapalitan ng init.Ang nagpapalamig ay maaaring sumipsip ng malaking halaga ng init sa panahon ng proseso ng paglipat ng bahagi ng gas-likido.Kung ikukumpara sa nagpapalamig, ang kahusayan sa paglipat ng init ay maaaring tumaas ng higit sa tatlong beses, at ang baterya ay maaaring mapalitan nang mas mabilis.Ang init sa loob ng sistema ay nadadala.Ang direct cooling scheme ay ginamit sa BMW i3.

 

Bilang karagdagan sa kahusayan sa paglamig, kailangang isaalang-alang ng thermal management scheme ng sistema ng baterya ang pagkakapare-pareho ng temperatura ng lahat ng mga baterya.Ang PACK ay may daan-daang mga cell, at hindi matukoy ng sensor ng temperatura ang bawat cell.Halimbawa, mayroong 444 na baterya sa isang module ng Tesla Model S, ngunit 2 temperature detection point lang ang nakaayos.Samakatuwid, kinakailangang gawing pare-pareho ang baterya hangga't maaari sa pamamagitan ng disenyo ng thermal management.At ang mahusay na pagkakapare-pareho ng temperatura ay ang kinakailangan para sa pare-parehong mga parameter ng pagganap tulad ng lakas ng baterya, buhay, at SOC.