Обзор систем управления температурой аккумуляторных батарей

Системы жидкостного охлаждения

Жидкостное охлаждение использует охлаждающую жидкость для обмена тепла с аккумулятором, обеспечивая эффективный и быстрый отвод тепла. Эта технология делится на прямое и непрямое жидкостное охлаждение. При прямом жидкостном охлаждении охлаждающая жидкость напрямую контактирует с аккумулятором, например, при погружном жидкостном охлаждении. Однако косвенное жидкостное охлаждение достигается за счет специальных компонентов, таких как охлаждающие пластины.

По сравнению с воздушным охлаждением технология пластин жидкостного охлаждения более эффективна, а охлаждающие пластины, часто изготовленные из алюминия или алюминиевых сплавов, относительно недороги. Основное направление исследований — оптимизация конструкции и характеристик потока жидкости охлаждающих пластин для упрощения производственного процесса и повышения их эффективности.

Система управления температурой аккумулятора действует как «менеджер контроля температуры», поддерживая диапазон рабочих температур аккумулятора (20–40 ℃). Он состоит из четырех основных модулей с основными функциями контроля температуры, выравнивания температуры и предотвращения взрыва, обеспечивая запас хода и безопасность батареи.

Основные компоненты (4 модуля)

1. Модуль теплообмена (основной компонент исполнения)

Основные компоненты: охлаждающая пластина/канал охлаждения (в основном жидкостное охлаждение, прикрепленное к нижней части аккумуляторного блока), радиатор (аналогично автомобильному радиатору), тепловой насос/компрессор кондиционера (для обогрева зимой).

Функция: действует как «переносчик» тепла, рассеивая избыточное тепло от аккумулятора посредством циркуляции жидкости или воздушного потока или отводя тепло при низких температурах.

2. Модуль средней циркуляции (теплоноситель)

Основные компоненты: охлаждающая жидкость/хладагент (в основном раствор этиленгликоля, антифриз с хорошей теплопроводностью), водяной насос/вентилятор (приводит в движение поток среды), трубопроводы и клапаны (управляют направлением потока среды).

Функция: Устанавливает «канал» теплопередачи, позволяя функции контроля температуры модуля теплообмена охватывать весь аккумуляторный блок.

3. Модуль мониторинга (чувствительное ядро)

Основные компоненты: датчик температуры (прикрепляется к поверхности отдельных аккумуляторных ячеек/модулей для точного измерения температуры), BMS (система управления аккумулятором) (основной «мозг»).

Функция: контролирует распределение температуры батареи в режиме реального времени; немедленно запускает команды контроля температуры, если температура превышает безопасные пределы (например, >50℃ или <0℃).<0℃).

4. Модуль дополнительной защиты (обеспечение безопасности)

Основные компоненты: теплоизоляция (уменьшает внешнее температурное воздействие), взрывозащищенный клапан/механизм сброса давления (сбрасывает давление в случае выхода из строя при высокой температуре), изоляционный слой (уменьшает теплопотери зимой).

Функция: Изолирует от внешних воздействий окружающей среды и справляется с экстремальными условиями эксплуатации, избегая риска температурного разгона.