ما هي الأساليب الفنية (حلول التبريد / التدفئة) لبي تي إم إس?
1. تبريد الهواء (تبريد الهواء القسري-)
المبدأ: تقوم المراوح بدفع هواء المقصورة أو الهواء المحيط عبر أسطح الخلايا للتبادل الحراري.
المزايا: هيكل بسيط، تكلفة منخفضة، عدم وجود خطر لتسرب السوائل، سهولة الصيانة.
العيوب: انخفاض معامل نقل الحرارة، وضعف توحيد درجة الحرارة؛ ضعف الأداء أثناء-الشحن السريع عالي الطاقة أو الأحمال العالية المستمرة؛ مستويات ضوضاء عالية.
التطبيقات: السيارات الهجينة المنخفضة الجودة-وبعض السيارات الصغيرة من فئة A00-؛ تم التخلص التدريجي منه إلى حد كبير في سيارات الركاب الكهربائية النقية الحديثة، على الرغم من أنه لا يزال يستخدم في أنظمة تخزين الطاقة.
2. التبريد السائل (السائد لسيارات الركاب الحالية)
يستخدم محلول جلايكول الإثيلين المائي (مضاد التجمد: ماء + جلايكول الإثيلين) كوسيط لنقل الحرارة، وتبادل الحرارة مع الخلايا عبر الأنابيب والألواح المبردة السائلة - (الألواح الباردة).
نوعان هيكليان:
1) اللوحة الباردة السفلية: تغطي اللوحة المبردة-السائلة ذات المساحة الكبيرة-الجزء السفلي من حزمة البطارية؛ يتم توصيل الخلايا باللوحة عبر منصات موصلة حرارياً (تُستخدم عادةً مع بطاريات الشفرة LFP).
2) الصفيحة الباردة السربنتينية/الطبقة البينية: يتم دمج الألواح الباردة بين الخلايا (تستخدم مع الخلايا الثلاثية المنشورية أو تكوينات CTC/CTP الأسطوانية).
المزايا:كفاءة عالية في نقل الحرارة، وتوحيد جيد لدرجة الحرارة، ودعم الشحن السريع عالي الطاقة- من السهل التكامل مع نظام المضخة الحرارية للسيارة.
العيوب:يشمل توصيلات الأنابيب (خطر التسرب)؛ ارتفاع عدد المكونات والتكلفة.
3. التبريد/التدفئة المباشرة (التبريد المباشر لغاز التبريد؛ يتدفق سائل التبريد مباشرة إلى لوحة تبريد البطارية، متجاوزًا حلقة مانع التجمد)
يتدفق سائل تبريد تكييف الهواء (على سبيل المثال، R744، R134a) داخل لوحة التبريد، مما يؤدي إلى التخلص من دائرة مانع التجمد المتوسطة.
المزايا:نقل أسرع للحرارة، وتقليل خسائر التبادل الحراري، وكفاءة عالية في استخدام الطاقة؛ يُستخدم بشكل شائع مع أنظمة المضخات الحرارية في -الطرز المتطورة.
العيوب:ارتفاع ضغط النظام، ومتطلبات الختم الصارمة للغاية، ومنطق التحكم المعقد.
4. الأنابيب الحرارية / المواد المتغيرة الطور (PCM) (المحاليل المساعدة، نادراً ما تستخدم كطريقة تبريد أولية)
PCM: مواد مثل شمع البارافين؛ تمتص الحرارة عند الذوبان وتطلق الحرارة عند التصلب، وتخفف من تقلبات درجات الحرارة. مناسب لسيناريوهات معدل-C المنخفض ولكنه يتمتع بقدرة محدودة على تبديد الحرارة (لا يمكنه التعامل مع الشحن السريع-عالي الطاقة)؛ تستخدم عادة لمعادلة درجة الحرارة المساعدة والعزل الحراري.
الأنابيب الحرارية: تقدم موصلية حرارية عالية جدًا- لتبديد الحرارة بسرعة من النقاط الساخنة المحلية؛ يُستخدم بشكل شائع في الخلايا الأسطوانية، وأنظمة تخزين الطاقة، وبعض تكوينات CTP (الخلية - إلى - الحزمة)، وغالبًا ما يكون ذلك بالتزامن مع التبريد السائل.
حلول التدفئة
سخان بي تي سي(تسخين السائل-PTC): يتم وضع عنصر PTC داخل حلقة المبرد لتسخين السائل، والذي يقوم بعد ذلك بتسخين البطارية عبر لوحة باردة؛ هذا هو الحل الأكثر اعتماداً على نطاق واسع.
فيلم -نوع PTC / خلية-سطح PTC: يتم توصيله مباشرة بسطح الخلية للتسخين المباشر؛ يوفر استجابة سريعة ولكنه يتطلب تصميم عزل صارم.
التسخين الذاتي- (التسخين الداخلي للنبض الحالي العالي): يولد الحرارة باستخدام المقاومة الداخلية للخلية تحت تحكم BMS؛ لا يتطلب أي مكونات تسخين إضافية وهو مناسب للبرد الشديد، على الرغم من أنه يمثل تحديات للتحكم ويتطلب تدابير وقائية.
