Дизајн система термичког управљања акумулатором:
Да подесите температуру батерије како бисте је одржали у температурном опсегу погодном за рад батерије; да смањите разлику између највише и најниже температуре у батерији.
Састав течног система за хлађење
Систем хладњака са течним хлађењем је тренутно популаран истраживачки правац за термичко управљање енергетским батеријама. Оптимални услови радне температуре батеријског пакета могу се постићи коришћењем расхладне течности, која има велики топлотни капацитет и може да одведе вишак топлоте батеријског система кроз циркулацију.
Основне компоненте система хладњака за течно хлађење укључују: електричну пумпу за воду, ћелијски радијатор (индиректно хлађење), сензор температуре, систем климатизације (компресор, кондензатор, испаривач), грејач и измењивач топлоте вода-вода.
Међу њима, систем климатизације је одговоран за обезбеђивање хлађења у условима високе температуре; грејач, у условима ниске температуре, одговоран је за загревање расхладне течности.
Принципи преноса топлоте
Намера дизајна система управљања топлотом је да пренесе вишак топлоте нове батерије за напајање енергетског поља током процеса пуњења и пражњења, да се батерија одржи у одговарајућем опсегу и температурна разлика ћелија у различитим положајима. не би требало да буде превелика. На овај начин се може успорити брзина старења батерије и успорити степен диференцијације између различитих ћелија.
Разлог зашто постоје различити облици хлађења као што су ваздушно и течно хлађење је тај што је медијум за пренос топлоте различит. У принципу, потребно је поћи од различитих метода преноса топлоте. Постоје три главна облика преноса топлоте: топлотно зрачење, провођење топлоте и конвекција.
Топлотно зрачење: Објекти са температуром вишом од апсолутне нуле зраче топлотно зрачење. Топлотно зрачење не захтева медије и не захтева контакт, а преноси топлоту у облику електромагнетних таласа. Топлота која се преноси са Сунца на земљу је типичан процес топлотног зрачења.
Провођење топлоте: Процес преношења топлоте из подручја високе температуре у подручје ниске температуре кроз медијум. За разлику од топлотног зрачења, топлотна проводљивост захтева постојање два услова: температурне разлике и средине.
Конвекција: Релативни проток унутар течности, вођен температурним разликама.
Топлота, унутар ћелије батерије, углавном се преноси на површину батерије провођењем топлоте, а затим се шири у околни простор зрачењем и конвекцијом. Ако се систему дода систем управљања топлотом, процес преноса топлоте се делимично мења. На пример, код индиректног одвођења топлоте, топлота се преноси са површине батерије на шкољку радијатора углавном топлотном проводљивошћу, а затим се шкољка преноси на површину проточног канала радијатора вођењем топлоте; топлота се преноси са површине проточног канала на расхладну течност провођењем топлоте. , расхладна течност преноси топлоту унутар расхладне течности конвекцијом и прати принудни ток расхладне течности ка спољашњој страни батерије.
Решења за управљање топлотом за батерије
Шема термичког управљања батеријским пакетом укључује три мере: хлађење батеријског пакета, нискотемпературно предгревање батерије и очување топлоте батерије.
Хлађење батерије
Функција хлађења течног система за хлађење се углавном остварује циркулацијом расхладне течности ниске температуре. Ако је потребна снага дисипације топлоте релативно мала, због релативно великог топлотног капацитета самог расхладног средства, није потребно покретати процес циклуса, а захтеви за постављени температурни опсег већ могу бити испуњени.
Постоје два главна облика хлађења батеријског пакета, директно хлађење и индиректно хлађење. Директно хлађење значи да расхладни медијум тече директно са површине ћелије да би одузео вишак топлоте; индиректно хлађење значи да расхладни медијум протиче кроз канале цеви и радијатора, а радијатор је у контакту са ћелијом да пренесе топлоту ћелије на хлађење.
Загревање батерије на ниској температури
Првобитно, компресор може имати функцију грејања, али његов ефекат грејања на ниским температурама није добар, а потрошња енергије је релативно велика, што има велики утицај на трајање батерије; Прениска или једноставно испод минималне температуре пражњења за пражњење. Стога је процес загревања пре него што аутомобил крене дизајниран у стратегију управљања топлотом.
Постоје два основна облика нискотемпературног предгревања батерије: унутрашње грејање и спољашње грејање.
Унутрашње грејање, коришћењем наизменичне струје ван батерије за загревање електролита батерије док не достигне одговарајући температурни опсег батерије. Део који ствара топлоту је сама батерија, па се зове унутрашње грејање.
Спољно грејање користи спољну енергију за загревање медијума који није батерија, медијум преноси топлоту на батерију и постепено повећава температуру батерије док не достигне одговарајући температурни опсег батерије. Спољни медијум обухвата ваздушни медијум и течни медијум, а елементи за генерисање топлоте укључују ПТЦ и грејни филм.
Спољашње грејање је чешћи метод. Општи облик имплементације је да је батерија опремљена са грејачем изнутра, који не користи снагу батерије, већ у стању паркирања укључује напајање изван батерије и напаја ПТЦ или филм за загревање. Екстерно напајање је углавном електрична енергија из велике електричне мреже. Грејач може да ради у складу са применљивом максималном снагом без бриге о расипању електричне енергије, а укупна брзина грејања је релативно висока.
Изолација батерије
За нове батерије за напајање енергетског поља које се користе у подручјима са ниским температурама, кућиште кутије генерално треба да буде дизајнирано са мерама топлотне изолације како би се успорио губитак топлоте пред загревањем. Спречава да батерија поново падне испод радне температуре када се возило на кратко заустави током вожње. Експерименти су показали да је температура околине минус 20 степени. Током процеса предгревања, батерија се загрева на 25 степени, а возило се оставља да стоји 8 сати, а температура пада на око 18 степени.
Мере изолације нису обезбеђене на сваком возилу са карактеристикама управљања топлотом. Након што се возило претходно загреје и батерија уђе у радно стање, сама батерија ће генерисати много топлоте. Ако није екстремно хладно окружење и нема потребе за дуготрајним паркирањем, радна температура батерије се може одржавати самозагревањем.
Главни фактори који утичу на ефекат хлађења
Температура расхладне течности.Током процеса хлађења, што је нижа температура расхладне течности, ниже су максималне и минималне температуре батерије, али је јаз између њих велики. Током процеса загревања, што је већа температура расхладне течности, већа је температурна разлика батерије. Односно, што је већа температурна разлика између расхладне течности и батерије, већа је температурна разлика између ћелија на различитим позицијама унутар батерије.
Овај феномен се углавном односи на различите степене утицаја регулације температуре система за управљање топлотом на ћелије на различитим позицијама. Неке ћелије имају велику контактну површину са радијатором, док су друге релативно мале; са друге стране, током циркулације расхладне течности унутар батерије, температура се стално мења од улаза до излаза. На различитим локацијама, температурна разлика између расхладне течности и ћелија са истом телесном температуром је различита. Само тачан термички дизајн може решити овај проблем, а не једноставно подешавање температуре расхладне течности.
Проток расхладне течности.Што је већи проток расхладне течности, то више топлоте одузима у истом временском периоду. Неке симулације су посебно посматрале модел хлађења течности, други параметри остају непромењени, а само је проток расхладне течности прилагођен, ефекат тока расхладне течности на ефекат хлађења. Како се проток расхладне течности повећава, максимална температура акумулаторског система се смањује, али се температурна разлика повећава. Након проласка максималне температурне разлике, проток наставља да расте, а температурна разлика почиње да се смањује. У процесу наставка повећања протока, максимална температура и температурна разлика су се смањивале у једном правцу.
У првој половини процеса повећања протока, максимална температура се смањује и температурна разлика се повећава. Разлози су у складу са ефектом континуираног смањења температуре расхладне течности, што је повезано са специфичном конструкцијом термичке структуре. Различити ефекти хлађења доносе различите промене температуре. У другој половини теста повећања брзине протока, са повећањем брзине протока, температурна разлика је почела да се смањује и наставила да опада, јер се брзина протока расхладне течности повећала до одређене мере, у односу на капацитет апсорпције топлоте расхладног средства. расхладна течност, батерија која се преноси на расхладну течност је релативно мала. На овај начин, с једне стране, утицај на температуру расхладне течности постаје све мањи, а температурна разлика између расхладне течности на различитим позицијама у близини улаза у систем постаје све мања; с друге стране, разлика у капацитету преноса топлоте узрокована разликом у површини преноса топлоте различитих ћелија је релативно мања. Као резултат тога, укупна температурна разлика система наставља да се смањује.
Али саобраћај не може да настави да расте. С једне стране, то је повезано са количином потрошене енергије и неизбежно је изабрати проток са најбољим трошковним перформансама. С друге стране, одржавање великог протока дуго времена је тест снаге система за циркулацију расхладне течности, животни век опреме може бити смањен, а истовремено ће се повећати ризик од несрећа.
Popularne oznake: хладњак за ново енергетско поље, Кина, добављачи, произвођачи, фабрика, прилагођени, бесплатни узорак, направљени у Кини
