تقنية الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة

تقنية الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة

1. تبريد البطارية

بشكل عام، تتضمن طرق تبريد بطارية الطاقة للسيارات الكهربائية النقية بشكل أساسي تبريد الهواء والتبريد السائل والتبريد المباشر.

1) تستخدم تقنية تبريد الهواء (تبريد الهواء) الرياح الطبيعية أو الهواء البارد الناتج عن نظام تبريد السيارة لإزالة الحرارة من خلال الحمل الحراري أو التوصيل الحراري لتحقيق تبريد البطارية. تتميز تكنولوجيا تبريد الهواء بخصائص النظام البسيط، والتكلفة المنخفضة وسهولة الصيانة، وتستخدم على نطاق واسع.

2) تكنولوجيا التبريد السائل تستخدم السائل كوسيط لنقل الحرارة، والسائل يسحب الحرارة عندما يتدفق عبر الأنابيب داخل بطارية الطاقة. يستخدم التبريد السائل في الغالب سائل التبريد الذي يدور في نظام تبريد السيارة. يتم فقدان الحرارة التي يحملها المبرد إلى الهواء من خلال المبرد. يتم تجهيز بعض المركبات بمبادل حراري يسمى المبرد في نظام التبريد لربط نظام تبريد السيارة ونظام التبريد لزيادة تأثير تبريد النظام. بالمقارنة مع تكنولوجيا تبريد الهواء، تتميز تكنولوجيا التبريد السائل بخصائص قدرة التبريد القوية والتوحيد الجيد والسرعة العالية.

3) تستخدم تقنية التبريد المباشر مادة التبريد الموجودة في نظام التبريد لإزالة حرارة بطارية الطاقة مباشرة. يتم تركيب مجموعة من صمامات التمدد والمبخر داخل بطارية الطاقة. يتبخر المبرد ويمتص الحرارة في المبخر. نظرًا لأن تقنية التبريد المباشر لا تحتوي على المبادل الحراري الموجود في تقنية التبريد السائل، فإن التبريد المباشر يكون أكثر كفاءة. ومع ذلك، عندما يتم تبريد بطارية الطاقة، يجب إزالة جزء من مادة التبريد الموجودة في نظام التبريد، مما سيؤثر على تأثير تبريد مقصورة الركاب ويقلل من الراحة.

2. تسخين البطارية

هناك نوعان رئيسيان من تقنيات تسخين بطارية الطاقة: التسخين الذاتي للبطارية واستخدام عناصر التسخين الخارجية. التسخين الذاتي للبطارية، كما يوحي الاسم، يستخدم الحرارة الناتجة عن البطارية أثناء الشحن والتفريغ لزيادة درجة حرارة البطارية. ومع ذلك، تتميز هذه الطريقة بكفاءة تسخين بطيئة وقد تم التخلي عنها بشكل أساسي.

الاستخدام الرئيسي لعناصر التسخين الخارجية هو فيلم التسخين وPTC. يكون فيلم التسخين قريبًا من سطح وحدة البطارية ويولد حرارة لزيادة درجة حرارة البطارية عند توفير الطاقة. تتشابه طرق تسخين البطارية مع طرق التبريد، وهناك ثلاثة أنواع: تسخين الهواء، وتسخين المياه، والتسخين المباشر لغاز التبريد.

3. نظام الإدارة الحرارية

عندما يتم تبريد البطارية وتسخينها، يمكن اختيار طرق مختلفة بشكل مستقل. ومع ذلك، مع ارتفاع مستوى تكامل المركبات، يتم أيضًا طرح متطلبات أعلى لنظام الإدارة الحرارية للمركبات. لذلك، ظهرت أنظمة الإدارة الحرارية التي يمكنها تبريد البطارية وتسخينها. حتى أن بعض المركبات طورت أنظمة إدارة حرارية متكاملة للغاية باستخدام مكيفات الهواء ذات المضخات الحرارية، والتي تجمع بين نظام تبريد السيارة، وتبريد/تدفئة بطارية الطاقة، وتبريد وتدفئة مقصورة الركاب. يتم الجمع بين الأنظمة الثلاثة الرئيسية عضويا.