Mga Solusyon sa Pamamahala ng Thermal Para sa mga Sistema ng Baterya

Walang duda na ang salik ng temperatura ay may mahalagang epekto sa pagganap, buhay, at kaligtasan ng mga bateryang de-kuryente. Sa pangkalahatan, inaasahan natin na ang sistema ng baterya ay gagana sa hanay na 15~35℃, upang makamit ang pinakamahusay na output at input ng kuryente, ang pinakamataas na magagamit na enerhiya, at ang pinakamahabang cycle life (bagaman ang pag-iimbak sa mababang temperatura ay maaaring magpahaba sa kalendaryong buhay ng baterya, ngunit hindi gaanong makatuwiran na magsagawa ng pag-iimbak sa mababang temperatura sa mga aplikasyon, at ang mga baterya ay halos kapareho ng mga tao sa bagay na ito).

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

· Likas na pagpapalamig
Ang libreng pagpapalamig ay walang karagdagang mga aparato para sa pagpapalitan ng init. Halimbawa, ginamit ng BYD ang natural na pagpapalamig sa Qin, Tang, Song, E6, Tengshi at iba pang mga modelo na gumagamit ng mga LFP cell. Nauunawaan na ang susunod na BYD ay lilipat sa likidong pagpapalamig para sa mga modelong gumagamit ng mga ternary na baterya.

· Pagpapalamig ng Hangin (PTC Air Heater)
Ang pagpapalamig ng hangin ay gumagamit ng hangin bilang daluyan ng paglilipat 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 pagpapalamig ng hangin, na maaaring paunang painitin o palamigin ang panlabas na hangin bago pumasok sa sistema ng baterya. Noong mga unang panahon, maraming modelo ng kuryente sa Hapon at Korea ang gumagamit ng mga solusyon na pinalamig ng hangin.

· Paglamig ng likido
Ang likidong pagpapalamig ay gumagamit ng antifreeze (tulad ng ethylene glycol) bilang daluyan ng paglilipat ng init. Karaniwang mayroong maraming iba't ibang circuit ng pagpapalitan ng init sa solusyon. Halimbawa, ang VOLT ay may radiator circuit, isang air conditioning circuit (PTC Air Conditioning), at isang PTC circuit (PTC Coolant Heater). Ang sistema ng pamamahala ng baterya ay tumutugon, nag-aayos, at lumilipat ayon sa estratehiya sa pamamahala ng init. Ang TESLA Model S ay may circuit na sunud-sunod na pinapalamig ng motor. Kapag ang baterya ay kailangang painitin sa mababang temperatura, ang circuit ng pagpapalamig ng motor ay konektado nang sunud-sunod sa circuit ng pagpapalamig ng baterya, at maaaring painitin ng motor ang baterya. Kapag ang baterya ay nasa mataas na temperatura, ang circuit ng pagpapalamig ng motor at ang circuit ng pagpapalamig ng baterya ay iaakma nang magkapareho, at ang dalawang sistema ng pagpapalamig ay maglalabas ng init nang magkahiwalay.

1. Gas condenser

2. Pangalawang pampalapot

3. Pangalawang bentilador ng condenser

4. Gas condenser fan

5. Sensor ng presyon ng air conditioner (bahagi ng mataas na presyon)

6. Sensor ng temperatura ng air conditioner (bahagi ng mataas na presyon)

7. Elektronikong tagapiga ng air conditioner

8. Sensor ng presyon ng air conditioner (bahagi ng mababang presyon)

9. Sensor ng temperatura ng air conditioner (mababang presyon)

10. Balbula ng pagpapalawak (palamigan)

11. Balbula ng pagpapalawak (pangsingaw)

· Direktang pagpapalamig
Ang direktang paglamig ay gumagamit ng refrigerant (materyal na nagpapalit ng phase) bilang medium ng pagpapalit ng init. Ang refrigerant ay maaaring sumipsip ng malaking dami ng init sa panahon ng proseso ng paglipat ng phase ng gas-liquid. Kung ikukumpara sa refrigerant, ang kahusayan sa paglipat ng init ay maaaring tumaas nang higit sa tatlong beses, at ang baterya ay maaaring mapalitan nang mas mabilis. Ang init sa loob ng sistema ay natatanggal. Ang direktang pamamaraan ng paglamig ay ginamit sa BMW i3.

 

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