Система управления температурой аккумулятора электромобиля (BTMS)

По мере того, как электромобили становятся непреодолимой тенденцией из-за их нулевого уровня выбросов и высокой эффективности от бака до колеса, повышение производительности аккумуляторов, стоимости, срока службы и безопасности становится все более важным.А системы управления температурным режимом батареи (BTMS) имеют решающее значение для производительности батареи, которая необходима для общей производительности систем трансмиссии в электромобилях (EV) и гибридных электромобилях (HEV). Технологии BTMS включают в себя:

· Системы воздушного охлаждения.

· Системы жидкостного охлаждения.

· Системы прямого охлаждения хладагентом.

· Материал с фазовым переходом (PCM).

· Термоэлектрики.

· Охлаждение с помощью тепловых трубок.

1. Воздушное охлаждение и обогрев

В воздушных системах в качестве теплоносителя используется воздух.Впускной воздух может поступать непосредственно из атмосферы или салона или быть кондиционированным воздухом после нагревателя или испарителя кондиционера.Первая называется пассивной воздушной системой, а вторая – активной.Активные системы могут обеспечивать дополнительную мощность охлаждения или обогрева.Пассивные системы могут обеспечить сотни ватт мощности охлаждения или обогрева, в то время как активные системы ограничены мощностью 1 кВт.

Оба случая называются системами с принудительной подачей воздуха, потому что воздух подается вентилятором.

2. Жидкостное охлаждение и обогрев

Жидкостное охлаждение — это система охлаждения, в которой вода используется в качестве хладагента для охлаждения элемента.А жидкостное охлаждение является наиболее часто используемой системой охлаждения из-за удобной конструкции и хорошей охлаждающей способности.Обычно в системах терморегулирования используются две группы жидкостей.Одним из них является диэлектрическая жидкость (жидкость прямого контакта), которая может напрямую контактировать с мономером батареи, например с минеральным маслом.Другой — это проводящие жидкости (жидкости с непрямым контактом), которые могут только косвенно контактировать с ячейкой, например, смесь этиленгликоля и воды.В обеих группах предпочтительнее использовать системы с непрямым контактом, чтобы лучше изолировать аккумуляторный модуль от окружающей среды для повышения безопасности.Жидкостные системы также можно разделить на пассивные и активные системы, использующие для охлаждения разные радиаторы.

Что касается жидкостного охлаждения, Winshare Thermal является одним из ведущих и наиболее профессиональных поставщиков в мире. жидкая холодная пластина, паяный тип, экструдированный тип, медь и алюминиевая холодная плита можно настроить.

3. Прямое охлаждение и обогрев хладагентом

Как и активная жидкостная система, система прямого хладагента (DRS) состоит из контура кондиционера/охлаждения, но DRS использует хладагент непосредственно в качестве теплоносителя, циркулирующего через ячейку.

4. ПКМ

Материалы с фазовым переходом поглощают тепло на протяжении всего процесса плавления и сохраняют его в виде скрытого тепла, пока оно не достигнет максимума.Кроме того, ПКМ всегда некоторое время связывается, температура остается на уровне точки плавления, а затем повышение температуры задерживается.Поэтому ПКМ используется в качестве проводника и буфера в BTMS.Кроме того, PCM всегда сочетается с другой системой BTMS (например, с жидкостным или воздушным охлаждением) для управления температурой ячейки.

5. Термоэлектрический модуль

Термоэлектрический модуль преобразует напряжение в разницу температур и наоборот.Здесь используется первый эффект.Это означает, что он передает тепло через модуль, непосредственно потребляя электроэнергию.Установлены два вентилятора для улучшения теплоотдачи за счет принудительной конвекции.Комбинируя пассивную воздушную систему с термоэлектрическим модулем, комбинированная система может охлаждать батарею даже до температуры ниже температуры воздуха на входе.Однако мощность по-прежнему ограничена несколькими сотнями ватт, меньше киловатта.Основной проблемой такого охлаждения является безопасность системы, которая может стать проблемой в аварийных ситуациях.Короткое замыкание может произойти из-за утечки охлаждающей жидкости на ячейку аккумуляторной батареи, что приведет к поломке автомобиля и смертельному исходу.Кроме того, капиллярная трубка должна иметь минимальный диаметр, чтобы поддерживать достаточный перепад давления и избегать засорения.

6. Тепловая трубка

Помимо термоэлектрических модулей, еще одним способом модернизации пассивных воздушных систем являются тепловые трубки.Плоский медный корпус тепловой трубки находится под частичным вакуумом.Капиллярная структура изготовлена ​​из спеченного медного порошка.Тепловая трубка использует воду в качестве рабочего тела.Из-за низкого внутреннего давления вода на стороне испарителя поглощает тепло и превращается в пар при температуре ниже 100°C.Вода на конденсаторе излучает тепло вокруг и снова превращается в жидкость.Этот цикл повторяется снова и снова.