שיטות ניהול וחימום תרמי של סוללות כוח לרכבי אנרגיה חדשים (כלי רכב חשמליים)

ניהול תרמי סוללה

למעשה, טמפרטורת ההפעלה המתאימה ביותר לסוללות היא בין תואר 15-40, אך סביבת העבודה בפועל של מכוניות רחבה מאוד, ומקובל להיות טווח טמפרטורות של -20 מעלות עד 55 מעלות . ישנם פתרונות שונים כיום, אך המטרה העיקרית היא להשיג את שלוש הפונקציות של הנהלת תרמית:

פיזור חום: כאשר הטמפרטורה גבוהה מדי, קיבולת הסוללה תתפרק והסיכון לריחה תרמית יגדל, כך שנדרש פיזור החום כאשר הטמפרטורה גבוהה מדי .

חימום: כאשר הטמפרטורה נמוכה מדי, קיבולת הסוללה תפרק גם את . אם טעינה בשלב זה, יהיה סיכון לברחה תרמית הנגרמת על ידי קצר קיצור פנימי, כך שנדרש חימום (או בידוד) כאשר הטמפרטורה נמוכה מדי {}}

עקביות טמפרטורה: סוללת החשמל צריכה להבטיח כי הפרש הטמפרטורה של תא הסוללה יהיה קטן ככל האפשר .

לסביבת הטמפרטורה הנמוכה השפעה רבה על הרכב ועל סוללת ההספק . הטמפרטורה הנמוכה תפחית את יכולת הפריקה של הסוללה ובכך תשפיע על טווח ההפלגה . היא תשפיע גם

כרגע ישנן מספר שיטות חימום סוללות מיינסטרים:
חימום טבעי בסוללה: שימוש בחום שנוצר על ידי הסוללה עצמה במהלך טעינה ופריקה כדי להגדיל את הטמפרטורה של הסוללה . שיטת חימום זו היא איטית וננטשה בעיקרון על ידי יצרני הזרם המרכזי למעט דגמים מוקדמים ורכבים בעלות נמוכה {}}}

חימום מפוח: שימוש במיזוג אוויר חיצוני כדי לפוצץ אוויר חם כדי להשיג בקרת טמפרטורה בתוך חבילת הסוללה, אך טכנולוגיה זו דורשת תכנון קפדני של צינור האוויר בתוך חבילת הסוללה, ואפקט חימום הסוללה איטי יחסית . אם העיצוב אינו טוב, קל לקבל יתר על המימיה {}}

חימום עם ציוד חימום בתוך חבילת הסוללה: מערכת החימום מורכבת בעיקר מרכיבי חימום ומעגלים, ביניהם אלמנט החימום הוא החלק החשוב ביותר .

אלמנטים חימומיים נפוצים כוללים אלמנטים חימום התנגדות משתנה ואלמנטים חימום התנגדות קבועה . הראשון נקרא בדרך כלל PTC (מקדם טמפרטורה חיובי), והאחרון הוא בדרך כלל סרט חימום המורכב מחוטי חימום מתכת, כמו סרט חימום סיליקון, סרט חימום חשמלי גמיש וכו '.

לשיטות PTC או לחימום יש בדרך כלל השפעות חימום טובות ומהירויות מהירות . עם זאת, תהיה גם עליית טמפרטורת הסוללה לא אחידה . עליית הטמפרטורה של תא הסוללה הקרובה למקור החימום תהיה גבוהה יותר מהסוללה של הסוללה מרחוק ממקור החימום {}}}} במיוחד את המודול}}. לכן, ישנן דרישות מסוימות למבנה פיזור החום בחבילת הסוללה .

PTC נמצא בשימוש נרחב בגלל בטיחותו, יעילות המרת חום גבוהה, חימום מהיר, ללא להבה פתוחה וטמפרטורה קבועה אוטומטית . העלות הנמוכה שלה היא גורם חיובי לסוללות ההספק המתומחרות הנוכחיות . עם זאת, אלמנט החימום PTC גדול בגודל ותופס חלל גדול בתוך מערכת הסוללה {} {3} {3}

Insulated flexible electric heating film is another heater that can be bent according to any shape of the workpiece to ensure close contact with the workpiece and ensure maximum heat transfer. Silicone heating film is a thin surface heating element with flexibility, but it needs to be in full close contact with the heated object, and its safety is worse than PTC.

חימום זרימת נוזלים: חבילות סוללות מקוררות נוזלים תופסות את מיקום הזרם המרכזי בגלל אפקט החימום הטוב שלהן, חלוקת פיזור חום אחידה, בטיחות ואמינות .

תעלות מים המסייעות לפיזור החום יעוצבו במבנה בתוך חבילת הסוללה כדי להפריז באופן שווה את החום לחלק הפנימי של חבילת הסוללה כדי להשיג עלייה אחידה בטמפרטורת הסוללה .