Μία από τις βασικές τεχνολογίες των οχημάτων νέας ενέργειας είναι οι μπαταρίες ισχύος.Η ποιότητα των μπαταριών καθορίζει το κόστος των ηλεκτρικών οχημάτων αφενός και την αυτονομία οδήγησης των ηλεκτρικών οχημάτων αφετέρου.Βασικός παράγοντας αποδοχής και γρήγορης υιοθέτησης.
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά χρήσης, τις απαιτήσεις και τα πεδία εφαρμογής των μπαταριών ισχύος, οι τύποι έρευνας και ανάπτυξης των μπαταριών ισχύος στο εσωτερικό και στο εξωτερικό είναι κατά προσέγγιση: μπαταρίες μολύβδου-οξέος, μπαταρίες νικελίου-καδμίου, μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου, μπαταρίες ιόντων λιθίου, κυψέλες καυσίμου κ.λπ., μεταξύ των οποίων η ανάπτυξη μπαταριών ιόντων λιθίου τραβά τη μεγαλύτερη προσοχή.
Συμπεριφορά παραγωγής θερμότητας μπαταρίας ισχύος
Η πηγή θερμότητας, ο ρυθμός παραγωγής θερμότητας, η θερμική χωρητικότητα της μπαταρίας και άλλες σχετικές παράμετροι της μονάδας μπαταρίας ισχύος σχετίζονται στενά με τη φύση της μπαταρίας.Η θερμότητα που απελευθερώνεται από την μπαταρία εξαρτάται από τη χημική, μηχανική και ηλεκτρική φύση και τα χαρακτηριστικά της μπαταρίας, ιδιαίτερα τη φύση της ηλεκτροχημικής αντίδρασης.Η θερμική ενέργεια που παράγεται στην αντίδραση της μπαταρίας μπορεί να εκφραστεί από τη θερμότητα αντίδρασης μπαταρίας Qr.η ηλεκτροχημική πόλωση προκαλεί την απόκλιση της πραγματικής τάσης της μπαταρίας από την ηλεκτροκινητική της δύναμη ισορροπίας και η απώλεια ενέργειας που προκαλείται από την πόλωση της μπαταρίας εκφράζεται με Qp.Εκτός από το ότι η αντίδραση της μπαταρίας προχωρά σύμφωνα με την εξίσωση της αντίδρασης, υπάρχουν και ορισμένες παράπλευρες αντιδράσεις.Οι τυπικές παράπλευρες αντιδράσεις περιλαμβάνουν την αποσύνθεση ηλεκτρολυτών και την αυτοεκφόρτιση της μπαταρίας.Η θερμότητα της πλευρικής αντίδρασης που παράγεται σε αυτή τη διαδικασία είναι Qs.Επιπλέον, επειδή οποιαδήποτε μπαταρία θα έχει αναπόφευκτα αντίσταση, θα δημιουργηθεί θερμότητα Joule Qj όταν περάσει το ρεύμα.Επομένως, η συνολική θερμότητα μιας μπαταρίας είναι το άθροισμα της θερμότητας των ακόλουθων όψεων: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Ανάλογα με τη συγκεκριμένη διαδικασία φόρτισης (εκφόρτισης), οι κύριοι παράγοντες που προκαλούν την παραγωγή θερμότητας από την μπαταρία είναι επίσης διαφορετικοί.Για παράδειγμα, όταν η μπαταρία είναι κανονικά φορτισμένη, το Qr είναι ο κυρίαρχος παράγοντας.και στο μεταγενέστερο στάδιο της φόρτισης της μπαταρίας, λόγω της αποσύνθεσης του ηλεκτρολύτη, αρχίζουν να συμβαίνουν πλευρικές αντιδράσεις (η θερμότητα της πλευρικής αντίδρασης είναι Qs), όταν η μπαταρία είναι σχεδόν πλήρως φορτισμένη και υπερφορτισμένη. Αυτό που συμβαίνει κυρίως είναι η αποσύνθεση του ηλεκτρολύτη, όπου κυριαρχεί το Qs .Η θερμότητα Joule Qj εξαρτάται από το ρεύμα και την αντίσταση.Η συνήθως χρησιμοποιούμενη μέθοδος φόρτισης πραγματοποιείται υπό σταθερό ρεύμα και το Qj είναι μια συγκεκριμένη τιμή αυτή τη στιγμή.Ωστόσο, κατά την εκκίνηση και την επιτάχυνση, το ρεύμα είναι σχετικά υψηλό.Για το HEV, αυτό ισοδυναμεί με ρεύμα από δεκάδες αμπέρ έως εκατοντάδες αμπέρ.Αυτή τη στιγμή, η θερμότητα Joule Qj είναι πολύ μεγάλη και γίνεται η κύρια πηγή απελευθέρωσης θερμότητας της μπαταρίας.
Από την άποψη της ελεγχιμότητας θερμικής διαχείρισης, τα συστήματα θερμικής διαχείρισης (HVH) μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: ενεργητικό και παθητικό.Από την άποψη του μέσου μεταφοράς θερμότητας, τα συστήματα θερμικής διαχείρισης μπορούν να χωριστούν σε: αερόψυκτα (Αερόθερμο PTC), υγρόψυκτο(Ψυκτικός θερμαντήρας PTC), και θερμική αποθήκευση αλλαγής φάσης.
Για μεταφορά θερμότητας με ψυκτικό (PTC Coolant Heater) ως μέσο, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια επικοινωνία μεταφοράς θερμότητας μεταξύ της μονάδας και του υγρού μέσου, όπως ένα χιτώνιο νερού, για τη διεξαγωγή έμμεσης θέρμανσης και ψύξης με τη μορφή μεταφοράς και θερμότητας μεταβίβαση.Το μέσο μεταφοράς θερμότητας μπορεί να είναι νερό, αιθυλενογλυκόλη ή ακόμα και Ψυκτικό.Υπάρχει επίσης άμεση μεταφορά θερμότητας με βύθιση του πολικού τεμαχίου στο υγρό του διηλεκτρικού, αλλά πρέπει να ληφθούν μέτρα μόνωσης για την αποφυγή βραχυκυκλώματος.
Η παθητική ψύξη γενικά χρησιμοποιεί εναλλαγή θερμότητας αέρα υγρού περιβάλλοντος και στη συνέχεια εισάγει κουκούλια στην μπαταρία για δευτερεύουσα ανταλλαγή θερμότητας, ενώ η ενεργή ψύξη χρησιμοποιεί εναλλάκτες θερμότητας μέσου ψυκτικού υγρού κινητήρα ή θέρμανση ηλεκτρικής θέρμανσης/θερμικού λαδιού PTC για την επίτευξη πρωτογενούς ψύξης.Θέρμανση, πρωτογενής ψύξη με κλιματισμό καμπίνας επιβατών/κλιματισμού ψυκτικό-υγρό.
Για συστήματα θερμικής διαχείρισης που χρησιμοποιούν αέρα και υγρό ως μέσο, η δομή είναι πολύ μεγάλη και πολύπλοκη λόγω της ανάγκης για ανεμιστήρες, αντλίες νερού, εναλλάκτες θερμότητας, θερμάστρες, αγωγούς και άλλα αξεσουάρ, και επίσης καταναλώνει ενέργεια μπαταρίας και μειώνει την ισχύ της μπαταρίας .πυκνότητα και ενεργειακή πυκνότητα.
Το υδρόψυκτο σύστημα ψύξης μπαταρίας χρησιμοποιεί ψυκτικό (50% νερό/50% αιθυλενογλυκόλη) για να μεταφέρει τη θερμότητα της μπαταρίας στο ψυκτικό σύστημα κλιματισμού μέσω του ψυγείου της μπαταρίας και στη συνέχεια στο περιβάλλον μέσω του συμπυκνωτή.Η θερμοκρασία του νερού εισόδου της μπαταρίας ψύχεται από την μπαταρία Είναι εύκολο να επιτευχθεί χαμηλότερη θερμοκρασία μετά την ανταλλαγή θερμότητας και η μπαταρία μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να λειτουργεί στο καλύτερο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας.η αρχή του συστήματος φαίνεται στο σχήμα.Τα κύρια εξαρτήματα του ψυκτικού συστήματος περιλαμβάνουν: συμπυκνωτή, ηλεκτρικό συμπιεστή, εξατμιστή, βαλβίδα εκτόνωσης με βαλβίδα διακοπής, ψυγείο μπαταρίας (βαλβίδα εκτόνωσης με βαλβίδα διακοπής) και σωλήνες κλιματισμού κ.λπ.Το κύκλωμα νερού ψύξης περιλαμβάνει: ηλεκτρική αντλία νερού, μπαταρία (συμπεριλαμβανομένων των πλακών ψύξης), ψύκτες μπαταρίας, σωλήνες νερού, δεξαμενές διαστολής και άλλα εξαρτήματα.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-27-2023
