Το σύστημα θερμικής διαχείρισης των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων όχι μόνο εξασφαλίζει ένα άνετο περιβάλλον οδήγησης για τον οδηγό, αλλά ελέγχει επίσης τη θερμοκρασία, την υγρασία, τη θερμοκρασία παροχής αέρα κ.λπ. του εσωτερικού περιβάλλοντος. Ελέγχει κυρίως τη θερμοκρασία της μπαταρίας. Ο έλεγχος της θερμοκρασίας της μπαταρίας έχει ως στόχο να διασφαλίσει την ασφάλεια του ηλεκτρικού οχήματος. Μια σημαντική προϋπόθεση για την αποτελεσματική και ασφαλή λειτουργία των αυτοκινήτων.
Υπάρχουν πολλές μέθοδοι ψύξης για μπαταρίες ισχύος, οι οποίες μπορούν να χωριστούν σε ψύξη με αέρα, ψύξη με υγρό, ψύξη με ψύκτρα, ψύξη υλικού με αλλαγή φάσης και ψύξη με σωλήνες θερμότητας.
Η πολύ υψηλή ή η πολύ χαμηλή θερμοκρασία θα επηρεάσει την απόδοση των μπαταριών ιόντων λιθίου, αλλά οι διαφορετικές θερμοκρασίες έχουν διαφορετικές επιπτώσεις στην εσωτερική δομή της μπαταρίας και στις χημικές αντιδράσεις ιόντων.
Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η ιοντική αγωγιμότητα του ηλεκτρολύτη κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση είναι χαμηλή και οι σύνθετες αντιστάσεις στη διεπαφή θετικού ηλεκτροδίου/ηλεκτρολύτη και αρνητικού ηλεκτροδίου/ηλεκτρολύτη είναι υψηλές, γεγονός που επηρεάζει τη σύνθετη αντίσταση μεταφοράς φορτίου στις θετικές και αρνητικές επιφάνειες ηλεκτροδίων και τη διάχυση των ιόντων λιθίου στο αρνητικό ηλεκτρόδιο, επηρεάζοντας τελικά βασικούς δείκτες όπως ο ρυθμός εκφόρτισης της μπαταρίας και η απόδοση φόρτισης και εκφόρτισης. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, μέρος του διαλύτη στον ηλεκτρολύτη της μπαταρίας θα στερεοποιηθεί, καθιστώντας δύσκολη τη μετανάστευση των ιόντων λιθίου. Καθώς η θερμοκρασία πέφτει, η ηλεκτροχημική αντίσταση αντίδρασης του άλατος ηλεκτρολύτη θα συνεχίσει να αυξάνεται και η σταθερά διάστασης των ιόντων του θα συνεχίσει επίσης να μειώνεται. Αυτοί οι παράγοντες θα επηρεάσουν σοβαρά τον ρυθμό ηλεκτροχημικής αντίδρασης και κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης της μπαταρίας σε χαμηλή θερμοκρασία, η δυσκολία στη μετανάστευση ιόντων λιθίου θα προκαλέσει τη μείωση των ιόντων λιθίου σε μεταλλικούς δενδρίτες λιθίου, με αποτέλεσμα την αποσύνθεση του ηλεκτρολύτη και την αυξημένη πόλωση συγκέντρωσης. Επιπλέον, οι αιχμηρές γωνίες αυτού του μεταλλικού δενδρίτη λιθίου μπορούν εύκολα να διαπεράσουν τον εσωτερικό διαχωριστή της μπαταρίας, προκαλώντας βραχυκύκλωμα εντός της μπαταρίας και ατύχημα ασφαλείας.
Η υψηλή θερμοκρασία δεν θα προκαλέσει στερεοποίηση του διαλύτη ηλεκτρολύτη, ούτε θα μειώσει τον ρυθμό διάχυσης των ιόντων αλάτων ηλεκτρολύτη. Αντίθετα, η υψηλή θερμοκρασία θα αυξήσει την ηλεκτροχημική αντίδραση του υλικού, θα αυξήσει τον ρυθμό διάχυσης ιόντων και θα επιταχύνει τη μετανάστευση των ιόντων λιθίου, επομένως κατά μία έννοια οι υψηλές θερμοκρασίες συμβάλλουν στη βελτίωση της απόδοσης φόρτισης και εκφόρτισης των μπαταριών ιόντων λιθίου. Ωστόσο, όταν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, θα επιταχύνει την αντίδραση αποσύνθεσης της μεμβράνης SEI, την αντίδραση μεταξύ του ενσωματωμένου σε λίθιο άνθρακα και του ηλεκτρολύτη, την αντίδραση μεταξύ του ενσωματωμένου σε λίθιο άνθρακα και της κόλλας, την αντίδραση αποσύνθεσης του ηλεκτρολύτη και την αντίδραση αποσύνθεσης του υλικού της καθόδου, επηρεάζοντας έτσι σοβαρά τη διάρκεια ζωής και την απόδοση της μπαταρίας. Χρησιμοποιήστε την απόδοση. Οι παραπάνω αντιδράσεις είναι σχεδόν όλες μη αναστρέψιμες. Όταν ο ρυθμός αντίδρασης επιταχύνεται, τα υλικά που είναι διαθέσιμα για αναστρέψιμες ηλεκτροχημικές αντιδράσεις μέσα στην μπαταρία θα μειωθούν γρήγορα, προκαλώντας μείωση της απόδοσης της μπαταρίας σε σύντομο χρονικό διάστημα. Και όταν η θερμοκρασία της μπαταρίας συνεχίζει να αυξάνεται πέρα από τη θερμοκρασία ασφαλείας της μπαταρίας, η αντίδραση αποσύνθεσης του ηλεκτρολύτη και των ηλεκτροδίων θα συμβεί αυθόρμητα μέσα στην μπαταρία, η οποία θα παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, δηλαδή θα προκληθεί θερμική βλάβη της μπαταρίας, η οποία θα προκαλέσει την πλήρη καταστροφή της μπαταρίας. Στον μικρό χώρο του κουτιού της μπαταρίας, η θερμότητα είναι δύσκολο να διαλυθεί με την πάροδο του χρόνου και η θερμότητα συσσωρεύεται γρήγορα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό είναι πολύ πιθανό να προκαλέσει την ταχεία εξάπλωση της θερμικής βλάβης της μπαταρίας, προκαλώντας καπνό, αυθόρμητη ανάφλεξη ή ακόμα και έκρηξη της μπαταρίας.
Η στρατηγική ελέγχου θερμικής διαχείρισης των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων είναι: Η διαδικασία ψυχρής εκκίνησης της μπαταρίας είναι: πριν από την εκκίνηση του ηλεκτρικού οχήματος, τοΣΔΣελέγχει τη θερμοκρασία της μονάδας μπαταρίας και συγκρίνει τη μέση τιμή θερμοκρασίας του αισθητήρα θερμοκρασίας με τη θερμοκρασία-στόχο. Εάν η μέση θερμοκρασία της τρέχουσας μονάδας μπαταρίας είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία-στόχο, το ηλεκτρικό όχημα μπορεί να ξεκινήσει κανονικά. εάν η μέση τιμή θερμοκρασίας του αισθητήρα είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία-στόχο, τοΘερμαντήρας PTC EVπρέπει να ενεργοποιηθεί για να ξεκινήσει το σύστημα προθέρμανσης. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης, το BMS παρακολουθεί συνεχώς τη θερμοκρασία της μπαταρίας. Καθώς η θερμοκρασία της μπαταρίας αυξάνεται κατά τη λειτουργία του συστήματος προθέρμανσης, όταν η μέση θερμοκρασία του αισθητήρα θερμοκρασίας φτάσει τη θερμοκρασία-στόχο, το σύστημα προθέρμανσης σταματά να λειτουργεί.
Ώρα δημοσίευσης: 09 Μαΐου 2024
