Sistema ta' Ġestjoni Termali tal-Batterija (BTMS)
Is-Sistema ta 'Ġestjoni Termali tal-Batterija (BTMS) hija waħda mis-sistemi ewlenin ta' vettura elettrika, li taffettwa direttament is-sigurtà, il-prestazzjoni u l-ħajja tal-vettura kollha.
I. Għaliex Batteriji Jeħtieġu Ġestjoni Termali
Il-batteriji tal-enerġija, speċjalment il-batteriji tal-litju-jone, huma dipendenti ħafna fuq it-temperatura operattiva għall-prestazzjoni, il-ħajja u s-sikurezza tagħhom.
Medda Operattiva Ottimal
Il-firxa tat-temperatura operattiva ideali għall-batteriji hija tipikament bejn 15-il grad u 40 grad, bil-medda ottimali tkun bejn wieħed u ieħor 20 grad sa 35 grad.
Perikli ta' Temperatura Għolja
Temperaturi għoljin eċċessivament (eż., li jaqbżu 60 grad) jaċċelleraw it-tħassir tal-kapaċità tal-batterija, iżidu r-reżistenza interna, u f'każijiet estremi, jistgħu jikkawżaw runaway termali, li jwasslu għal nar u splużjoni.
Perikli ta' Temperatura Baxxa
Temperaturi baxxi żżejjed inaqqsu r-rata ta 'reazzjonijiet kimiċi interni fi ħdan il-batterija, li jirriżultaw fi tnaqqis qawwi fil-kapaċità u l-output ta' enerġija, diffikultajiet ta 'ċċarġjar, u potenzjalment depożizzjoni tal-litju, li tagħmel ħsara lill-batterija.
Perikli ta' Differenza fit-Temperatura
Distribuzzjoni irregolari tat-temperatura (differenza eċċessiva fit-temperatura) bejn ċelloli jew moduli fi ħdan il-pakkett tal-batterija twassal għal prestazzjoni inkonsistenti, taċċellera t-tixjiħ tal-pakkett tal-batterija kollu, u tillimita l-kapaċità użabbli tagħha.
Għalhekk, sistema ta 'ġestjoni termali effiċjenti għandha l-għan li żżomm it-temperatura tal-batterija fit-tieqa ottimali tagħha u timminimizza d-differenza massima fit-temperatura fil-pakkett tal-batterija (idealment Inqas minn jew ugwali għal 3 gradi).
II. Kif Taħdem is-Sistema Termali
Is-sistema ta 'ġestjoni termali likwida tuża likwidu li jkessaħ li jiċċirkola bħala mezz biex tinħela s-sħana jew issaħħan il-batterija.
Funzjoni tat-tkessiħ
Assorbiment tas-Sħana: Immexxi minn pompa elettrika, il-likwidu li jkessaħ jgħaddi minn pjanċi li jkessħu likwidu fi ħdan il-pakkett tal-batterija (ġeneralment f'kuntatt mal-moduli tal-batterija), jassorbi s-sħana ġġenerata mill-batterija.
Dissipazzjoni tas-Sħana: Il-likwidu tat-tkessiħ ta'-temperatura għolja, wara li jkun assorbit is-sħana, jiġi ppumpjat lejn ir-radjatur ta' quddiem (-mkessaħ) jew jiskambja s-sħana mas-sistema tal-arja kondizzjonata tal-vettura (permezz ta' skambjatur tas-sħana chiillery), li jxerred is-sħana fl-arja ta' barra.
Ċirkolazzjoni: Il-likwidu li jkessaħ jgħaddi lura fil-pakkett tal-batterija, u jibda ċ-ċiklu li jmiss.
Funzjoni tat-Tisħin
Meta t-temperatura tal-batterija tkun baxxa wisq, is-sistema tista 'ssaħħan il-likwidu li jkessaħ bl-użu ta' heater PTC (termistor tal-koeffiċjent tat-temperatura pożittiv).
Il-likwidu li jkessaħ jgħaddi mill-pjanċi li jkessaħ il-likwidu, li jaġixxi bħal "flixkun tal-ilma sħun" biex issaħħan il-batterija.
Xi sistemi avvanzati jistgħu wkoll jutilizzaw sħana mormija ġġenerata mis-sistema tas-sewqan elettriku, u jirkuprawha permezz ta 'skambjaturi tas-sħana tal-pjanċa għat-tisħin tal-batterija, u b'hekk itejbu l-effiċjenza tal-enerġija.
III. Komponenti Ewlenin tas-Sistema
Sistema ta 'ġestjoni termali likwida tipika tikkonsisti prinċipalment mill-komponenti li ġejjin:
Pjanċa tat-Tkessiħ Likwidu: Il-komponent tal-iskambju tas-sħana tal-qalba f'kuntatt dirett mal-modulu tal-batterija, tipikament magħmul minn aluminju b'disinn tal-kanal tal-fluss intern. Id-disinn tiegħu għandu jibbilanċja l-qawwa tad-dissipazzjoni tas-sħana, l-affidabbiltà, u ħfief.
Coolant: Jeħtieġ konduttività termali għolja, insulazzjoni (biex tipprevjeni ċirkwiti qosra), viskożità baxxa, firxa wiesgħa ta 'temperatura operattiva, u kompatibilità tajba tal-materjal. It-taħlitiet tal-ilma tal-ethylene glycol-huma użati b'mod komuni (il-proporzjon huwa aġġustat skont ir-rekwiżiti kontra l-iffriżar), għalkemm xi drabi jintużaw ukoll alkoħol organiku pur u fluwidi dielettriċi oħra.
Pompa Elettrika: Tipprovdi l-qawwa għaċ-ċirkolazzjoni tal-likwidu li jkessaħ. Il-veloċità tiegħu ħafna drabi hija aġġustabbli biex tikseb provvista fuq talba-u tnaqqas il-konsum tal-enerġija.
Skambjatur tas-Sħana (Chiller): Skambjatur tas-sħana li jgħaqqad iċ-ċirkwit tal-likwidu li jkessaħ u ċ-ċirkwit tat-tkessiħ tal-arja kondizzjonata, użat biex itejjeb it-tkessiħ.
Radjatur: Jinsabu fuq quddiem tal-vettura, ixerred is-sħana mill-likwidu li jkessaħ permezz tal-fluss tal-arja.
Skambjatur tas-sħana tal-pjanċa: Użat għall-iskambju tas-sħana bejn ċirkwiti differenti, bħal għall-irkupru tas-sħana mormija.
Ħiter PTC: Apparat li jsaħħan il-likwidu li jkessaħ meta jkun meħtieġ it-tisħin.
Korp tal-valv (eż., valv bi tliet-modi, valv tas-solenojd): Jikkontrolla d-direzzjoni tal-fluss tal-likwidu li jkessaħ, li jippermetti li taqleb bejn modi differenti (eż., taqleb bejn modi ta 'tkessiħ u tisħin, jew bejn sorsi ta' sħana differenti).
Ġibjun: Jikkumpensa għall-espansjoni u l-kontrazzjoni tal-likwidu li jkessaħ minħabba bidliet fit-temperatura, u jiffaċilita l-mili u l-fsada.
Sensuri u unità ta 'kontroll: Is-sensuri tat-temperatura jimmonitorjaw it-temperatura tal-batterija u tal-likwidu li jkessaħ f'ħin reali. Il-kontrollur tal-ġestjoni termali tas-Sistema ta 'Ġestjoni tal-Batterija (BMS) huwa l-moħħ, li jikkontrolla b'mod intelliġenti l-operat ta' attwaturi bħal pompi, ħiters PTC, valvi u kompressuri tal-arja kondizzjonata bbażati fuq sinjali tat-temperatura u l-istatus tal-vettura bl-użu ta 'algoritmi.
