Forskning på termisk styring av nedsenkede batterier
Batteriers ytelse, levetid og sikkerhet er nært knyttet til temperaturen. Høy temperatur og ujevn temperaturfordeling vil i stor grad redusere batterisyklusens levetid og lade- og utladingseffektiviteten. Hvis temperaturen fortsetter å stige og når den kritiske temperaturen for termisk batteriflukt, vil det føre til at batteriet tar fyr eller til og med eksploderer. På den annen side vil den interne motstanden, varmeutviklingen og energiforbruket til litium-ion-batterier øke i miljøer med lav temperatur. Derfor er det svært viktig å kontrollere batteriet slik at det fungerer innenfor det optimale temperaturområdet, redusere den maksimale temperaturforskjellen mellom batteriene og sørge for jevn temperatur mellom enkeltceller.
I de siste årene, med den kontinuerlige forbedringen av kravene til batteritermisk styringssystem, blir væskekjølesystemer i økende grad brukt i batteritermisk styring. De bruker hovedsakelig kalde plater, vannkapper, kjøleribber og andre væsker for å styre batteritemperaturen på en ikke-direkte kontaktmåte, men den ikke-direkte kontaktmetoden reduserer væskens varmeavledning/varmeeffektivitet.
Termisk styringssystem struktur og prinsipp
Det termiske styringssystemet for væske med direkte kontakt batterier som er studert i denne artikkelen inkluderer batteripakker, batteribokser, radiatorer, elektronisk styrte to-posisjons treveisventiler, oljepumper, filtre og PTC-varmere av gjennomgående type.
I det termiske styringssystemet for væske direkte kontakt batteri er batteriboksen fylt med væske, og batteripakken er helt nedsenket i væsken, noe som krever at væsken har god isolasjon. Silikonolje har fordelene med stor spesifikk varmekapasitet, god termisk ledningsevne, middels og lav viskositetskoeffisient, høyt tenningspunkt, god isolasjon og god lavtemperaturfluiditet. Etter omfattende analyse velges silikonolje som sirkulasjonsmedium for det termiske styringssystemet, med en tetthet på 960 kg/m3, en spesifikk varmekapasitet på 1510 J/(kg·K) , en termisk ledningsevne på 0,157W/(m·K), en kinematisk viskositet på 0,003 84 m2/s, og et flytepunkt på -60'C.
Under varmeavledning kontrollerer kontrolleren to-posisjons treveisventilen for å koble radiatoren til kretsen, lukke varmekretsen og realisere varmeavledningsfunksjonen til systemet; under oppvarming styrer kontrolleren to-posisjons treveisventilen for å koble PTC-varmeren til kretsen, lukke varmeavledningskretsen og realisere varmefunksjonen til systemet.
