Oversikt over termiske styringssystemer for strømbatterier
Elektriske kjøretøy stiller høye krav til termiske styringssystemer for batterier, og driver kontinuerlig fremskritt innen denne teknologien. Et sentralt aspekt er å optimalisere batteriets varmeavledningsstruktur. Strømsystemet til et elektrisk kjøretøy består av flere batterikomponenter og elektroniske enheter som motorer, som genererer betydelig strømforbruk og varme. På grunn av den store størrelsen på batteriet, genererer det betydelig varme under drift, noe som krever en rekke prosesser, inkludert kjøling og varmeavledning, for å sikre optimal batteriytelse. Effektiv termisk batteristyring forlenger ikke bare batteriets levetid, men reduserer også energitapet betydelig.
Flytende kjølesystemer
Væskekjøling bruker kjølevæske til å utveksle varme med batteriet, noe som gir effektiv og rask varmeavledning. Denne teknologien er delt inn i direkte og indirekte væskekjøling. Ved direkte væskekjøling kommer kjølevæsken i direkte kontakt med batteriet, for eksempel ved nedsenking av væske. Indirekte væskekjøling oppnår imidlertid kjøling gjennom spesifikke komponenter, for eksempel kjøleplater.
Sammenlignet med luftkjøling er flytende kjøleplateteknologi mer effektiv, og kjøleplater, ofte laget av aluminium eller aluminiumslegeringer, er relativt rimelige. Hovedforskningsfokuset er å optimalisere strukturen og væskestrømningsegenskapene til kjøleplatene for å forenkle produksjonsprosessen og forbedre deres effektivitet.
Det termiske styringssystemet for batteriet fungerer som en "temperaturkontrollstyring", og opprettholder batteriets driftstemperaturområde (20-40 grader). Den består av fire kjernemoduler, med kjernefunksjoner temperaturkontroll, temperaturutjevning og eksplosjonsforebygging, som sikrer batterirekkevidde og sikkerhet.
Kjernekomponenter (4 moduler)
1. Varmevekslingsmodul (kjerneutførelseskomponent)
Kjernekomponenter: Kjøleplate/kjølekanal (primært væskekjøling, festet i bunnen av batteripakken), radiator (ligner på bilradiator), varmepumpe/klimakompressor (for oppvarming om vinteren).
Funksjon: Fungerer som en "varmetransportør", som sprer overflødig varme fra batteriet gjennom væskesirkulasjon eller luftstrøm, eller introduserer varme ved lave temperaturer.
2. Medium sirkulasjonsmodul (varmeoverføringsbærer)
Kjernekomponenter: Kjølevæske/kjølemiddel (hovedsakelig etylenglykolløsning, frostvæske og med god varmeledningsevne), vannpumpe/vifte (driver mediumstrøm), rør og ventiler (styrer middelstrømsretning).
Funksjon: Etablerer en varmeoverføringskanal, slik at temperaturkontrollfunksjonen til varmevekslermodulen kan dekke hele batteripakken.
3. Overvåkingsmodul (følingskjerne)
Kjernekomponenter: Temperatursensor (festet til overflaten av individuelle battericeller/moduler for presis temperaturmåling), BMS (Battery Management System) (kjernen "hjernen").
Function: Monitors battery temperature distribution in real time; triggers temperature control commands immediately if the temperature exceeds safe limits (e.g., >50 grader eller<0℃).
4. Ekstra beskyttelsesmodul (sikkerhetsforsikring)
Kjernekomponenter: Termisk isolasjon (reduserer ekstern temperaturinterferens), eksplosjonssikker -ventil/trykkavlastningsmekanisme (frigjør trykk ved høy-temperaturløp), isolasjonslag (reduserer varmetapet om vinteren).
Funksjon: Isolerer fra ytre miljøpåvirkninger og takler ekstreme driftsforhold, og unngår risikoen for termisk løping.
