თერმული მართვის გადაწყვეტილებები ბატარეის სისტემებისთვის

ეჭვგარეშეა, რომ ტემპერატურის ფაქტორს აქვს გადამწყვეტი გავლენა ელექტრო ბატარეების მუშაობაზე, სიცოცხლესა და უსაფრთხოებაზე.ზოგადად რომ ვთქვათ, ჩვენ ველით, რომ ბატარეის სისტემა იმუშავებს 15-35℃ დიაპაზონში, რათა მივაღწიოთ საუკეთესო სიმძლავრეს და შეყვანას, მაქსიმალურ ხელმისაწვდომ ენერგიას და ციკლის ყველაზე ხანგრძლივ სიცოცხლეს (თუმცა დაბალ ტემპერატურაზე შენახვამ შეიძლება გაზარდოს კალენდარული სიცოცხლე ბატარეის , მაგრამ აპლიკაციებში დაბალტემპერატურულ შესანახად პრაქტიკაში აზრი არ აქვს და ამ მხრივ ბატარეები ძალიან ჰგავს ადამიანებს).

ამჟამად, ელექტროენერგიის ბატარეის სისტემის თერმული მართვა ძირითადად შეიძლება დაიყოს ოთხ კატეგორიად, ბუნებრივი გაგრილება, ჰაერის გაგრილება, თხევადი გაგრილება და პირდაპირი გაგრილება.მათ შორის ბუნებრივი გაგრილება არის პასიური თერმული მართვის მეთოდი, ხოლო აქტიურია ჰაერის გაგრილება, თხევადი გაგრილება და პირდაპირი დენი.ამ სამს შორის მთავარი განსხვავებაა სითბოს გაცვლის საშუალო განსხვავება.

· ბუნებრივი გაგრილება
უფასო გაგრილებას არ აქვს დამატებითი მოწყობილობები სითბოს გაცვლისთვის.მაგალითად, BYD-მა მიიღო ბუნებრივი გაგრილება Qin, Tang, Song, E6, Tengshi და სხვა მოდელებში, რომლებიც იყენებენ LFP უჯრედებს.გასაგებია, რომ შემდგომი BYD გადადის თხევად გაგრილებაზე სამმაგი ბატარეების გამოყენებით.

· ჰაერის გაგრილება (PTC ჰაერის გამაცხელებელი)
ჰაერის გაგრილება იყენებს ჰაერს, როგორც სითბოს გადაცემის საშუალებას.არსებობს ორი საერთო ტიპი.პირველს ეწოდება პასიური ჰაერის გაგრილება, რომელიც პირდაპირ იყენებს გარე ჰაერს სითბოს გაცვლისთვის.მეორე ტიპი არის აქტიური ჰაერის გაგრილება, რომელსაც შეუძლია წინასწარ გაათბოს ან გაგრილდეს გარე ჰაერი ბატარეის სისტემაში შესვლამდე.ადრეულ დღეებში ბევრი იაპონური და კორეული ელექტრო მოდელი იყენებდა ჰაერით გაგრილებულ ხსნარებს.

· თხევადი გაგრილება
თხევადი გაგრილებისთვის გამოიყენება ანტიფრიზი (როგორიცაა ეთილენგლიკოლი), როგორც სითბოს გადაცემის საშუალება.ზოგადად, ხსნარში არის მრავალი განსხვავებული სითბოს გაცვლის სქემები.მაგალითად, VOLT-ს აქვს რადიატორის წრე, კონდიცირების წრე (PTC კონდიციონერი) და PTC წრე (PTC გამაგრილებლის გამაცხელებელი).ბატარეის მართვის სისტემა რეაგირებს და არეგულირებს და გადართავს თერმული მართვის სტრატეგიის მიხედვით.TESLA Model S-ს აქვს სერია ძრავის გაგრილებით.როდესაც საჭიროა ბატარეის გაცხელება დაბალ ტემპერატურაზე, ძრავის გაგრილების წრე სერიულად უკავშირდება ბატარეის გაგრილების წრეს და ძრავას შეუძლია გაათბოს ბატარეა.როდესაც კვების ელემენტი მაღალ ტემპერატურაზეა, ძრავის გაგრილების წრე და ბატარეის გაგრილების წრე პარალელურად დარეგულირდება და გაგრილების ორი სისტემა დამოუკიდებლად ანაწილებს სითბოს.

1. გაზის კონდენსატორი

2. მეორადი კონდენსატორი

3. მეორადი კონდენსატორის ვენტილატორი

4. გაზის კონდენსატორის ვენტილატორი

5. კონდიციონერის წნევის სენსორი (მაღალი წნევის მხარე)

6. კონდიციონერის ტემპერატურის სენსორი (მაღალი წნევის მხარე)

7. ელექტრონული კონდიციონერის კომპრესორი

8. კონდიციონერის წნევის სენსორი (დაბალი წნევის მხარე)

9. კონდიციონერის ტემპერატურის სენსორი (დაბალი წნევის მხარე)

10. გაფართოების სარქველი (გამაგრილებელი)

11. გაფართოების სარქველი (აორთქლება)

· პირდაპირი გაგრილება
პირდაპირი გაგრილება იყენებს მაცივარს (ფაზაშემცვლელ მასალას), როგორც სითბოს გაცვლის საშუალებას.გამაგრილებელს შეუძლია აითვისოს დიდი რაოდენობით სითბო გაზ-თხევადი ფაზის გადასვლის პროცესში.გამაგრილებელთან შედარებით, სითბოს გადაცემის ეფექტურობა შეიძლება გაიზარდოს სამჯერ მეტჯერ, ხოლო ბატარეა შეიძლება შეიცვალოს უფრო სწრაფად.სიცხე სისტემაში გადის.პირდაპირი გაგრილების სქემა გამოყენებულია BMW i3-ში.

 

გაგრილების ეფექტურობის გარდა, ბატარეის სისტემის თერმული მართვის სქემამ უნდა გაითვალისწინოს ყველა ბატარეის ტემპერატურის თანმიმდევრულობა.PACK-ს აქვს ასობით უჯრედი და ტემპერატურის სენსორი ვერ ამოიცნობს ყველა უჯრედს.მაგალითად, Tesla Model S-ის მოდულში არის 444 ბატარეა, მაგრამ განლაგებულია მხოლოდ 2 ტემპერატურის გამოვლენის წერტილი.აქედან გამომდინარე, აუცილებელია ბატარეა მაქსიმალურად თანმიმდევრული იყოს თერმული მართვის დიზაინის საშუალებით.და კარგი ტემპერატურის თანმიმდევრულობა არის წინაპირობა თანმიმდევრული შესრულების პარამეტრებისთვის, როგორიცაა ბატარეის სიმძლავრე, სიცოცხლე და SOC.