Akumuliatoriai, kaip pagrindinis naujų energijos transporto priemonių energijos šaltinis, yra labai svarbūs naujoms energijos transporto priemonėms. Faktiškai naudojant transporto priemonę, akumuliatorius susidurs su sudėtingomis ir kintančiomis darbo sąlygomis. Siekiant pagerinti važiavimo atstumą, transporto priemonėje reikia išdėstyti kuo daugiau akumuliatorių tam tikroje erdvėje, todėl akumuliatorių blokui skirta vieta transporto priemonėje yra labai ribota. Transporto priemonės eksploatavimo metu akumuliatorius išskiria daug šilumos, kuri laikui bėgant kaupiasi santykinai mažoje erdvėje. Dėl tankios elementų išdėstymo akumuliatoriuje taip pat santykinai sunkiau išsklaidyti šilumą vidurinėje srityje, o tai padidina temperatūros skirtumus tarp elementų, o tai sumažins akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo efektyvumą ir turės įtakos akumuliatoriaus galiai; tai sukels šilumos išsikrovimą ir turės įtakos sistemos saugumui bei tarnavimo laikui.
Akumuliatoriaus temperatūra daro didelę įtaką jo veikimui, tarnavimo laikui ir saugumui. Esant žemai temperatūrai, padidėja ličio jonų akumuliatorių vidinė varža, o sumažėja talpa. Kraštutiniais atvejais elektrolitas užšąla ir akumuliatoriaus negalima išsikrauti. Žemoje temperatūroje labai paveikiamas akumuliatorių sistemos veikimas, o tai lemia elektromobilių galios sumažėjimą ir nuvažiuojamo atstumo sumažėjimą. Įkraunant naujas energijos transporto priemones žemoje temperatūroje, bendra AMS sistema pirmiausia įkaitina akumuliatorių iki tinkamos temperatūros prieš įkrovimą. Jei su ja nebus elgiamasi tinkamai, tai sukels momentinį įtampos perkrovimą, dėl kurio gali įvykti vidinis trumpasis jungimas ir kilti dūmai, gaisras ar net sprogimas. Elektromobilių akumuliatorių sistemos įkrovimo žemoje temperatūroje saugos problema labai riboja elektromobilių reklamą šaltuose regionuose.
Akumuliatoriaus šilumos valdymas yra viena iš svarbių BMS funkcijų, daugiausia siekiant palaikyti tinkamą akumuliatorių bloko temperatūros diapazoną visą laiką, kad būtų išlaikyta geriausia akumuliatorių bloko veikimo būklė. Akumuliatoriaus šilumos valdymas daugiausia apima aušinimo, šildymo ir temperatūros išlyginimo funkcijas. Aušinimo ir šildymo funkcijos daugiausia reguliuojamos atsižvelgiant į galimą išorinės aplinkos temperatūros poveikį akumuliatoriui. Temperatūros išlyginimas naudojamas siekiant sumažinti temperatūros skirtumą akumuliatorių bloko viduje ir užkirsti kelią greitam gedimui, kurį sukelia tam tikros akumuliatoriaus dalies perkaitimas.
Paprastai tariant, akumuliatorių aušinimo režimai skirstomi į tris kategorijas: oro aušinimą, skysčio aušinimą ir tiesioginį aušinimą. Oro aušinimo režimu natūralus vėjas arba aušinimo oras keleivių salone tekėja per akumuliatoriaus paviršių, kad būtų užtikrintas šilumos mainai ir aušinimas. Skysčio aušinimas paprastai naudoja nepriklausomą aušinimo skysčio vamzdyną akumuliatoriaus šildymui arba aušinimui. Šiuo metu šis aušinimo metodas yra pagrindinis. Pavyzdžiui, „Tesla“ ir „Volt“ naudoja šį aušinimo metodą. Tiesioginio aušinimo sistema pašalina akumuliatoriaus aušinimo vamzdyną ir tiesiogiai naudoja šaltnešį akumuliatoriaus aušinimui.
1. Oro aušinimo sistema:
Ankstyvosiose maitinimo baterijose dėl mažos talpos ir energijos tankio daugelis maitinimo baterijų buvo aušinamos oru. Oro aušinimas (PTC oro šildytuvas) skirstomas į dvi kategorijas: natūralų oro aušinimą ir priverstinį oro aušinimą (naudojant ventiliatorių), o akumuliatoriui aušinti naudojamas natūralus vėjas arba šaltas oras kabinoje.
Tipiški oru aušinamų sistemų atstovai yra „Nissan Leaf“, „Kia Soul EV“ ir kt.; šiuo metu 48 V mikrohibridinių transporto priemonių 48 V akumuliatoriai paprastai išdėstomi keleivių salone ir vėsinami oru. Oro aušinimo sistemos konstrukcija yra gana paprasta, technologija gana išvystyta, o kaina maža. Tačiau dėl riboto oro pasisavinamos šilumos jos šilumos mainų efektyvumas yra mažas, akumuliatoriaus vidinė temperatūros vienodumas nėra geras, todėl sunku tiksliau kontroliuoti akumuliatoriaus temperatūrą. Todėl oro aušinimo sistema paprastai tinka situacijoms, kai nuvažiuojamas trumpas atstumas ir transporto priemonė yra lengva.
Verta paminėti, kad oru aušinamoje sistemoje oro kanalo konstrukcija vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį aušinimo efekte. Oro kanalai daugiausia skirstomi į nuoseklius ir lygiagrečius. Nuoseklioji konstrukcija yra paprasta, tačiau varža didelė; lygiagrečioji struktūra yra sudėtingesnė ir užima daugiau vietos, tačiau šilumos išsklaidymo tolygumas yra geras.
2. Skysčio aušinimo sistema
Skysčiu aušinamas režimas reiškia, kad akumuliatorius šilumai keistis naudoja aušinimo skystį (PTC aušinimo skysčio šildytuvas). Aušinimo skystį galima suskirstyti į du tipus, kurie gali tiesiogiai liestis su akumuliatoriaus elementu (silicio alyva, ricinos aliejus ir kt.) ir liestis su akumuliatoriaus elementu (vanduo ir etilenglikolis ir kt.) per vandens kanalus; šiuo metu dažniau naudojamas vandens ir etilenglikolio mišinys. Skysčio aušinimo sistemoje paprastai pridedamas aušintuvas, sujungtas su šaldymo ciklu, o akumuliatoriaus šiluma pašalinama per šaltnešį; pagrindiniai jos komponentai yra kompresorius, aušintuvas irelektrinis vandens siurblysKompresorius, kaip šaldymo energijos šaltinis, lemia visos sistemos šilumos mainų pajėgumą. Šaldymo įrenginys veikia kaip mainai tarp šaltnešio ir aušinimo skysčio, o šilumos mainų kiekis tiesiogiai lemia aušinimo skysčio temperatūrą. Vandens siurblys nustato aušinimo skysčio srautą vamzdyne. Kuo didesnis srautas, tuo geresnis šilumos perdavimo efektyvumas ir atvirkščiai.
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 9 d.
