Pembekal dan Pengilang Penyelesaian Pengurusan Thermal Teratas Bateri

Pengurusan terma bateri (BTM) melibatkan secara aktif atau secara pasif mengawal suhu pek bateri untuk mengekalkannya dalam julat operasi ideal 10 ° C -45 ° C. Keperluan teknikal yang lebih maju juga termasuk mengawal perbezaan suhu antara setiap bateri dalam pek bateri hingga ke bawah 5 ° C. Fungsi terasnya termasuk penyejukan, pemanasan, dan mengimbangi suhu, memastikan operasi pek bateri yang selamat dan efisien di bawah pelbagai keadaan persekitaran.

Objektif terasnya adalah:
1. Mencegah pelarian terma: Elakkan suhu tinggi mencetuskan tindak balas eksotermik rantai (seperti kebakaran atau letupan);
2. Mengoptimumkan prestasi bateri: Panaskan pek bateri pada suhu rendah untuk meningkatkan kapasiti pelepasan dan menyejukkannya pada suhu tinggi untuk mengekalkan output kuasa;
3. Memanjangkan jangka hayat bateri: Kurangkan turun naik suhu yang menyebabkan kemerosotan bateri (seperti penyaduran litium atau penebalan filem SEI).

Bateri kuasa adalah sumber tenaga untuk kenderaan elektrik. Semasa mengecas dan menunaikan, Bateri sendiri menjana sejumlah besar haba, membawa kepada peningkatan suhu. Suhu tinggi boleh menjejaskan pelbagai ciri bateri, seperti rintangan dalaman, voltan, keadaan caj (SOC), kapasiti yang ada, Mengecas/menunaikan kecekapan, dan jangka hayat bateri.

Kesan terma bateri juga memberi kesan kepada keselamatan kenderaan, prestasi, dan hayat kitaran bateri. Saya akan menghuraikan perkara -perkara ini di bahagian berikut, Oleh itu, sila teruskan membaca. Oleh itu, Pengurusan terma bateri adalah sangat penting.

1 Ketepatan kawalan suhu: Meminimumkan perbezaan suhu antara sel individu dalam pek bateri, dengan perbezaan suhu maksimum ≤5 ° C.
2 Kawalan julat suhu: Mengekalkan suhu pek bateri dalam julat optimum 10-45 ° C.
3 Nisbah kecekapan tenaga: Kurangkan penggunaan kuasa BTMS untuk mengurangkan kesannya ke atas julat kenderaan.
4 Penindasan pelarian haba: BTMS menghalang pelarian haba melalui pemantauan suhu dan penyejukan pesat, yang merupakan teras keselamatan.

Pada masa ini, Penyelesaian yang paling dipercayai dan praktikal untuk pengurusan terma bateri EV adalah teknologi penyejukan cecair. Saya akan menggunakan penyejukan cecair sebagai contoh untuk dijelaskan.

1. Penyerapan haba (Bateri → penyejuk)
Panas yang dihasilkan semasa pengecasan bateri dan pelepasan dipindahkan ke plat penyejukan cecair yang bersentuhan dengan bateri melalui pengaliran haba. Penyejuk mengalir melalui mikrochannels di dalam plat penyejukan cecair, menyerap haba melalui pertukaran haba konveksi, menyebabkan suhu penyejuk meningkat.
2. Pemindahan haba (penyejuk → radiator)
Penyejuk yang dipanaskan didorong oleh pam air elektrik dan diangkut melalui paip ke radiator. Radiator menghilangkan haba ke alam sekitar melalui penyejukan udara terpaksa, menyebabkan suhu penyejuk berkurangan.
3. Peredaran
Penyejuk yang disejukkan kembali ke plat penyejukan cecair, Membentuk peredaran gelung tertutup.

Secara ringkasnya, Prinsip pengoperasiannya berdasarkan mekanisme fizikal pengaliran haba dan pemindahan haba konveksi, mencapai penyerapan, pemindahan, dan pelesapan haba bateri melalui sistem penyejuk gelung tertutup.

Terdapat pelbagai jenis BTM, Dan syarikat yang berbeza mempunyai reka bentuk yang berbeza. Oleh itu, Berikut adalah komponen utama:
1 Medium pemindahan haba: udara, penyejuk, bahan perubahan fasa, dan lain-lain.
2 Komponen pertukaran haba: radiator, plat penyejukan cecair, paip haba, dan lain-lain.
3 Unit memandu: pam air elektrik, Peminat, Getaran elektromagnet, dan lain-lain.
4 Penderiaan dan kawalan: Sensor suhu (Pemantauan suhu sel/modul), Unit kawalan BMS (mengawal kadar aliran/kelajuan kipas berdasarkan maklum balas suhu)
5 Komponen aksesori: Pemanas PTC, bahan penebat, Bahan antara muka terma, dan lain-lain.

Secara amnya, Terdapat dua jenis utama: penyejukan aktif dan penyejukan pasif. Perbezaan utama ialah sama ada penggunaan tenaga berlaku. Sekiranya penggunaan tenaga berlaku, ia adalah penyejukan aktif; Sekiranya terdapat penggunaan tenaga sifar, ia adalah penyejukan pasif.

Sistem penyejukan aktif merangkumi perkara berikut:

1. Sistem penyejukan udara yang disejukkan

Sistem ini terutamanya menggunakan prinsip perolakan udara untuk mengedarkan udara dalam petak bateri. Udara yang beredar membawa haba dari bateri, dengan itu menurunkan suhu mereka. Secara serentak, Udara mengalami pertukaran haba selanjutnya dalam penyejat, di mana penyejuk menyejat untuk mengurangkan suhu udara yang beredar.: Struktur Sistem Mudah, kos rendah, dan penyelenggaraan yang mudah.
Keburukan: Prestasi pelesapan haba suhu tinggi yang lemah, kecekapan permulaan suhu rendah rendah, dan kestabilan yang tidak rata antara bateri.

2. Sistem penyejukan langsung penyejuk

Sistem ini terutamanya menggunakan haba laten prinsip penyejatan penyejuk. Sistem penghawa dingin ditubuhkan dalam sistem bateri, dengan plat penyejukan dipasang dalam sistem bateri. Penyejuk menyejat dalam plat penyejukan, dengan cepat dan cekap mengeluarkan haba dari sistem bateri untuk mencapai penyejukan.

Kelebihan: Struktur mudah, Pengagihan suhu seragam secara teoritis, dan prestasi penyejukan yang baik;
Keburukan: Pada masa ini, Teknologi belum matang, dan pengkomersialan tidak mungkin dalam jangka pendek.

3. Integrasi: Sistem penyejukan yang disejukkan dengan air dikongsi bersama

Penukar haba plat ditambah dan ditambah dengan sistem penghawa dingin. Bateri bertukar haba dengan penyejuk melalui plat penyejukan. Penyejuk yang disejukkan atau dipanaskan dipam ke dalam penukar haba plat, di mana penyejuk mengalir ke satu sisi dan penyejuk mengalir ke yang lain. Haba dikeluarkan oleh penyejuk, Dan penyejuk mengalir keluar dari penukar haba plat dan kembali ke bateri, melengkapkan kitaran.

Kelebihan: Struktur padat, Komponen pemanasan bateri bersepadu, kecekapan permulaan suhu rendah tinggi, Penyejukan suhu tinggi yang sangat baik, dan pengagihan suhu seragam.
Keburukan: Komponen Sistem Pelbagai dan Strategi Kawalan Kompleks.

4 Sistem penyejukan cecair bateri bebas

Apabila bateri memerlukan penyejukan, ia bertukar panas dengan penyejuk melalui plat penyejukan. Penyejuk yang dipanaskan dipam ke dalam penukar haba plat oleh pam air elektronik. Di dalam penukar haba plat, penyejuk mengalir ke satu sisi dan penyejuk mengalir ke yang lain, di mana haba ditukar. Haba dikeluarkan oleh penyejuk, Dan penyejuk mengalir keluar dari penukar haba plat dan kembali ke bateri, melengkapkan kitaran.
Apabila bateri memerlukan pemanasan, litar penyejukan ditutup dan pemanas cecair PTC diaktifkan. Penyejuk yang dipanaskan kemudian dimasukkan ke dalam bateri, di mana ia memanaskan bateri melalui plat penyejukan. Suhu bateri dalaman dikawal dengan mengawal litar penyejukan dan pemanas cecair PTC.

Kelebihan: Struktur padat, Komponen pemanasan bateri bersepadu, kecekapan permulaan suhu rendah tinggi, Penyejukan suhu tinggi yang sangat baik, dan pengagihan suhu seragam.
Keburukan: Komponen Sistem Pelbagai dan Strategi Kawalan Kompleks.

Sistem penyejukan cecair bateri bebas terdiri daripada pemampat, pemeluwap, injap pengembangan, penukar haba plat, pam air elektronik, Pemanas cecair PTC, tangki pengembangan, dan kawalan elektrik.

Sistem penyejukan pasif termasuk yang berikut:

1. Pengurusan terma bateri bahan perubahan fasa (PCM-BTM)

Sistem ini menggunakan sifat haba laten bahan perubahan fasa (PCM), menyerap atau melepaskan haba melalui peralihan fasa pepejal cecair. Ia memindahkan panas melalui sifat fizikal bahan, menghapuskan penggunaan tenaga sistem penyejukan aktif.

Kelebihan: Tiada penggunaan tenaga, suhu yang konsisten.
Keburukan: Berat berat, jangka hayat pendek.

2. Teknologi paip haba

Teknologi paip haba adalah elemen kekonduksian terma yang sangat berkesan yang menggunakan perubahan fasa cecair untuk pemindahan haba. Ia terdiri daripada kulit tiub, sumbu, dan topi akhir. Tekanan negatif dicipta di dalam tiub dan dipenuhi dengan cecair yang berpandangan rendah. Apabila satu hujung dipanaskan, cecair menguap dan menguap. Wap mengalir ke hujung sejuk, pemeluwapan dan melepaskan haba. Cecair pekat kemudian mengalir kembali ke hujung yang menguap melalui tindakan kapilari, membentuk kitaran.

Kelebihan: Tiada penggunaan tenaga, suhu seragam.
Keburukan: Reka bentuk kos tinggi dan kompleks. Ia digunakan terutamanya dalam peralatan kapal angkasa.

BTMS: Memberi tumpuan kepada kawalan suhu dan merupakan subsistem pelaksanaan BMS.
BMS: Meliputi empat fungsi utama: pemantauan status, kawalan elektrik (I.e., mengecas dan melepaskan logik), kawalan terma (I.e., BTMS), dan perlindungan keselamatan (Pengesanan penebat).Secara ringkasnya, Kedua -dua sistem ini bekerjasama untuk menguruskan kawalan terma dalam kenderaan elektrik dengan bertukar data dan arahan melalui bas CAN. BTMS adalah subsistem teras BMS, Bertanggungjawab untuk kawalan sempadan keselamatan terma. Tanpa BMS dan BTM, Risiko kerosakan bateri meningkat dengan ketara.

Penyelesaian air etilena glikol, cecair fluorinated, air deionised, Minyak mineral, Nanofluids, dan lain-lain.

Penjanaan haba semasa mengecas dan pelepasan adalah fenomena fizikal dan kimia yang tidak dapat dielakkan. Ini disebabkan oleh kerugian tenaga semasa proses penukaran dan ciri -ciri bahan dalaman.
1 Joule Heat - Apabila arus mengalir melalui komponen rintangan di dalam bateri, Tenaga elektrik diubah menjadi tenaga terma, Selaras dengan Undang -undang Joule: Qj = i²rt.
2 Haba tindak balas - Haba perubahan entropi yang dihasilkan apabila ion lithium dimasukkan ke dalam atau dikeluarkan dari elektrod.
3 Haba polarisasi - Haba yang dihasilkan disebabkan oleh penggunaan tenaga tambahan yang disebabkan oleh halangan pemindahan caj pada permukaan elektrod.

Terlalu panas setempat di dalam bateri mencetuskan tindak balas rantai reaksi eksotermik. Suhu meningkat dengan cepat sebanyak beberapa ratus darjah sesaat hingga ke atas 800 darjah, disertakan dengan pelepasan injap tekanan dan api.

Peningkatan suhu mempengaruhi kedua -dua kapasiti yang boleh digunakan dan hayat kitaran bateri.

Kehidupan kitaran:
Seperti yang dapat dilihat dari dua graf, suhu mempunyai kesan yang signifikan terhadap hayat bateri. Untuk sel bateri yang sama, pada suhu ambien 23 ° C, kapasiti selebihnya selepas 6,238 hari adalah 80%. Sekiranya bateri terdedah kepada suhu ambien 55 ° C, kapasiti selebihnya mencapai 80% selepas sahaja 272 hari. Peningkatan suhu 32 ° C menghasilkan a 95% pengurangan jangka hayat sel. Seperti yang ditunjukkan dalam graf, semakin tinggi suhu, semakin teruk degradasi jangka hayat bateri.

Kapasiti yang ada:
Seperti yang ditunjukkan dalam dua graf, Suhu juga memberi kesan kepada kapasiti yang tersedia bateri. Untuk jenis sel yang sama, Apabila kapasiti selebihnya 90%, Kapasiti output pada 25 ° C adalah 300 kWh, manakala pada suhu 35 ° C., kapasiti output hanya 163 kWh. Peningkatan suhu 10 ° C dalam hasil a 45% Kurangkan keupayaan yang boleh digunakan sel.
Ringkasan:
Pada suhu rendah (<0°C), Kapasiti bateri jatuh sebanyak 30%-50%. Ini disebabkan peningkatan kelikatan elektrolit dan mobiliti lithium-ion yang dikurangkan. Pada suhu tinggi (>45°C), Kehidupan kitaran mempercepatkan dan risiko pelarian haba meningkat. Ini disebabkan oleh penebalan filem SEI yang berterusan dan kehilangan litium aktif. Penguraian lebih lanjut boleh menyebabkan pelarian haba.
Pada perbezaan suhu (>5°C), Kapasiti berkesan pek bateri berkurangan 10% kepada 30%. Ini kerana rintangan dalaman bateri tidak konsisten, mengganggu konsistensi elektrokimia.

Pada masa ini, Teknologi Penyejukan Cecair adalah kaedah penyejukan bateri arus perdana yang digunakan dalam kenderaan elektrik. Ia berkesan mengimbangi kecekapan pelesapan haba, keseragaman suhu, dan kos. Dengan terobosan dalam inovasi material (seperti nanofluid) dan integrasi sistem (seperti pam haba penyejukan langsung), Sistem pengurusan terma bateri berkembang ke arah penggunaan tenaga yang rendah, Reka bentuk ringan, dan fungsi pintar. Ramalan menunjukkan bahawa pengkomersialan bateri semua pepejal oleh 2027 akan mendorong penyejukan perubahan fasa berasaskan kenalan untuk menjadi arus perdana. Namun begitu, ini hanyalah ramalan, dan memandangkan perkembangan teknologi yang pesat di seluruh dunia, hanya dengan menguatkan r sendiri r sendiri&Keupayaan D boleh seiring dengan masa.
TKT ditubuhkan pada 1998, dan penyelidikan dan pembuatan BTMS bermula 2014. Kami telah bekerjasama dengan pembuat kereta terkenal di dunia seperti BYD dan Tata Motors mengenai projek pembangunan yang disesuaikan. Sekiranya anda berminat dengan pengurusan terma bateri, Jangan ragu untuk meninggalkan mesej untuk berunding.