Рашэнні па кіраванні тэмпературай для акумулятарных сістэм

Няма сумненняў, што тэмпературны фактар ​​аказвае вырашальны ўплыў на прадукцыйнасць, тэрмін службы і бяспеку акумулятараў. У цэлым, мы чакаем, што акумулятарная сістэма будзе працаваць у дыяпазоне 15~35℃, каб дасягнуць найлепшай выходнай і ўваходнай магутнасці, максімальна даступнай энергіі і найбольш доўгага тэрміну службы (хаця захоўванне пры нізкай тэмпературы можа падоўжыць тэрмін службы акумулятара, няма асаблівага сэнсу практыкаваць захоўванне пры нізкай тэмпературы ў розных умовах, і акумулятары ў гэтым плане вельмі падобныя на людзей).

У цяперашні час кіраванне тэмпературай сістэмы акумулятара можна ў асноўным падзяліць на чатыры катэгорыі: натуральнае астуджэнне, паветранае астуджэнне, вадкаснае астуджэнне і прамое астуджэнне. Сярод іх натуральнае астуджэнне з'яўляецца пасіўным метадам кіравання тэмпературай, у той час як паветранае астуджэнне, вадкаснае астуджэнне і астуджэнне пастаянным токам з'яўляюцца актыўнымі. Асноўнае адрозненне паміж гэтымі трыма заключаецца ў асяроддзі цеплаабмену.

· Натуральнае астуджэнне
У сістэме натуральнага астуджэння няма дадатковых прылад для цеплаабмену. Напрыклад, BYD укараніла натуральнае астуджэнне ў мадэлях Qin, Tang, Song, E6, Tengshi і іншых, якія выкарыстоўваюць LFP-элементы. Мяркуецца, што ў наступных мадэлях BYD пяройдзе на вадкаснае астуджэнне для мадэляў, якія выкарыстоўваюць трайныя батарэі.

· Паветранае астуджэнне (Паветраны награвальнік PTC)
Паветранае астуджэнне выкарыстоўвае паветра ў якасці цепланосбіта. Існуе два распаўсюджаныя тыпы. Першы называецца пасіўным паветраным астуджэннем, якое непасрэдна выкарыстоўвае знешняе паветра для цеплаабмену. Другі тып — актыўным паветраным астуджэннем, якое можа папярэдне награваць або астуджаць знешняе паветра перад уваходам у акумулятарную сістэму. У раннія часы многія японскія і карэйскія электрычныя мадэлі выкарыстоўвалі рашэнні з паветраным астуджэннем.

· Вадкаснае астуджэнне
Вадкаснае астуджэнне выкарыстоўвае антыфрыз (напрыклад, этыленгліколь) у якасці цепланосбіта. Звычайна ў рашэнні ёсць некалькі розных контураў цеплаабмену. Напрыклад, VOLT мае контур радыятара, контур кандыцыянавання паветра (Кандыцыянаванне паветра PTC) і PTC-ланцуг (Награвальнік астуджальнай вадкасці PTC). Сістэма кіравання акумулятарам рэагуе, рэгулюецца і пераключаецца ў адпаведнасці са стратэгіяй цеплавога кіравання. TESLA Model S мае ланцуг, падключаны паслядоўна да ланцуга астуджэння рухавіка. Калі акумулятар трэба нагрэць да нізкай тэмпературы, ланцуг астуджэння рухавіка падключаецца паслядоўна да ланцуга астуджэння акумулятара, і рухавік можа награваць акумулятар. Калі акумулятар харчавання мае высокую тэмпературу, ланцуг астуджэння рухавіка і ланцуг астуджэння акумулятара будуць рэгулявацца паралельна, і дзве сістэмы астуджэння будуць рассейваць цяпло незалежна.

1. Газавы кандэнсатар

2. Другасны кандэнсатар

3. Вентылятар другаснага кандэнсатара

4. Вентылятар газавага кандэнсатара

5. Датчык ціску кандыцыянера (з боку высокага ціску)

6. Датчык тэмпературы кандыцыянера (з боку высокага ціску)

7. Электронны кампрэсар кандыцыянера

8. Датчык ціску кандыцыянера (з боку нізкага ціску)

9. Датчык тэмпературы кандыцыянера (з боку нізкага ціску)

10. Пашыральны клапан (ахаладжальнік)

11. Пашыральны клапан (выпарнік)

· Прамое астуджэнне
Прамое астуджэнне выкарыстоўвае хладагент (фазазмяняльны матэрыял) у якасці цеплаабменнага асяроддзя. Хладагент можа паглынаць вялікую колькасць цяпла падчас працэсу фазавага пераходу газ-вадкасць. У параўнанні з хладагентам, эфектыўнасць цеплаперадачы можа быць павялічана больш чым у тры разы, і акумулятар можна замяніць хутчэй. Цяпло ўнутры сістэмы адводзіцца. Схема прамога астуджэння выкарыстоўваецца ў BMW i3.

 

Акрамя эфектыўнасці астуджэння, схема цеплавога кіравання акумулятарнай сістэмай павінна ўлічваць стабільнасць тэмпературы ўсіх акумулятараў. PACK мае сотні ячэек, і датчык тэмпературы не можа выявіць кожную ячэйку. Напрыклад, у модулі Tesla Model S ёсць 444 акумулятары, але размешчаны толькі 2 кропкі вымярэння тэмпературы. Такім чынам, неабходна зрабіць акумулятар максімальна стабільным з дапамогай распрацоўкі цеплавога кіравання. А добрая стабільнасць тэмпературы з'яўляецца неабходнай умовай для стабільных параметраў прадукцыйнасці, такіх як магутнасць акумулятара, тэрмін службы і ўзровень зараду ў акумулятары.