O artigo apresenta os princípios e requisitos de instalação do sistema de gerenciamento térmico da bateria (Bateria BTMS). Para melhor compreensão, a definição, necessidade e requisitos de design do sistema de gerenciamento térmico de bateria (BTMS) também são apresentados.
O que é sistema de gerenciamento térmico de bateria?
O sistema de gerenciamento térmico da bateria é um sistema que mantém a bateria do veículo elétrico dentro de uma faixa de temperatura adequada. A sua existência aumenta a vida útil da bateria e garante a segurança e quilometragem de todo o veículo. Sua abreviatura é BTMS. Mas BTMS é frequentemente usado para se referir à betametasona ou cera emulsificante. Para diferenciar, Vou me referir a ela como bateria BTMS abaixo.
Princípio de resfriamento líquido da bateria
O princípio principal do resfriamento é que o líquido refrigerante entre em contato com o núcleo da bateria através do tubo de água. Atualmente, most systems use a mixed solution of water and ethylene glycol. O sistema de bateria BTMS de refrigeração líquida acopla um trocador de calor ao ciclo de refrigeração para remover o calor da bateria através do refrigerante. Seus principais componentes são o compressor, trocador de calor e bomba de água. Como ponto de partida do poder de refrigeração, o compressor determina a capacidade de troca de calor de todo o sistema. O trocador de calor desempenha um papel na troca de refrigerante e refrigerante. A quantidade de calor trocada determina diretamente a temperatura do refrigerante. A bomba de água determina a vazão do refrigerante na tubulação. Quanto mais rápida a taxa de fluxo, melhor será o desempenho da troca de calor, e vice-versa.
Requisitos de instalação da bateria BTMS
A bateria BTMS está conectada a baterias de alta tensão, e a tensão geralmente está acima de 280v. Tenha cuidado e preste atenção à segurança pessoal durante a instalação, comissionamento e manutenção.
Localização & Direção
1. O tanque de expansão da água deve estar localizado no ponto mais alto de todo o sistema. E um tubo de transbordamento deve ser organizado. O tubo de transbordamento é um dispositivo que pode avisar instantaneamente o nível da água. É muito importante para o uso seguro da bateria BTMS. O tubo de escape do tanque de água de expansão tem uma passagem suave. O tubo não pode ter um desenho curvo, caso contrário, a água se acumulará facilmente na parte curva, o que levará ao fracasso. O tubo de água do tanque de água de expansão funciona suavemente e garante que a linha de água possa continuar a fluir para baixo durante a operação.
2. A bateria BTMS deve ser instalada na direção exigida pelo "desenhos" e a rotação aleatória é estritamente proibida. You must ensure that the axis of the compressor is perpendicular to the direction of vehicle travel.
3. O ambiente de condução dos veículos é diferente, e muitas vezes há água vadeando. O local de instalação do sistema de bateria BTMS montado na lateral geralmente é no chassi. Não pode operar na água, portanto, deve exceder a altura de travessia do veículo.
Gasoduto & Hidrovia
1. O tubo principal da bateria BTMS deve ser liso e não deformado. Ao mesmo tempo, evite muitas curvas e ondulações. Demais causará resistência excessiva ao fluxo e afetará o fluxo do sistema. O fluxo irregular e eficiente levará à redução do efeito de resfriamento.
2. A entrada de água da bomba de água em T de injeção de água de exaustão (entrada de água do módulo de resfriamento da bateria) devem ser dispostos e conectados em uma tubulação de alto para baixo. A razão para isso é facilitar a remoção de ar.
3. Certifique-se de que a entrada e saída de ar do sistema de gerenciamento térmico da bateria estejam suaves. Se a entrada e a saída de ar não estiverem claras, pode facilmente levar a um efeito de resfriamento deficiente. Em casos graves, isso causará um alarme de alta tensão e parará de funcionar. Em segundo lugar, faça um bom trabalho de vedação à prova d'água para garantir que não haja fenômeno de vento cruzado.
Necessidade do sistema de bateria BTMS
Se a temperatura de carregamento do celular estiver muito alta, vai explodir, e se a temperatura estiver muito baixa, ele irá desligar. O mesmo se aplica às baterias de energia. A temperatura também tem um grande impacto no seu desempenho, vida útil e segurança.
Em baixas temperaturas, a resistência interna das baterias de íon de lítio aumenta e a capacidade diminui. Em casos extremos, o eletrólito congela e a bateria não pode ser descarregada. Isso fará com que o desempenho de potência do veículo elétrico seja atenuado e sua autonomia seja reduzida. Em altas temperaturas, reações químicas dentro da bateria aceleram, o que também faz com que a resistência interna da bateria aumente rapidamente. A capacidade da bateria diminui. A decomposição do eletrólito e a oxidação do eletrodo podem levar à deterioração do material do eletrodo. Essas alterações podem reduzir a vida útil e a capacidade da bateria.
Como principal fonte de energia do veículo elétrico, baterias de energia são de grande importância para EV. Para aumentar o alcance de cruzeiro, EV precisa organizar tantas baterias quanto possível em um determinado espaço. Portanto, o espaço para o sistema de refrigeração da bateria em EV é muito limitado. A bateria gera uma grande quantidade de calor durante a operação do veículo, esse calor se acumula em um espaço relativamente pequeno. Devido ao denso empilhamento de células na bateria, a inconsistência de temperatura entre as células é agravada. Isso fará com que a eficiência de carga e descarga da bateria diminua e afete a energia da bateria.. Em casos graves, também pode levar à fuga térmica, afetando a segurança do sistema de bateria e de todo o sistema do veículo.
Qual é a diferença entre BMS e BTMS?
BTMS é uma das funções importantes no BMS. É principalmente para permitir que a bateria funcione sempre dentro de uma faixa de temperatura adequada. Mantenha sua bateria em ótimas condições de funcionamento. O BMS é o comandante. Primeiro ele coleta a temperatura ambiente da bateria do sistema de bateria BTMS. Based on the CAN control module algorithm, the system issues cooling and heating commands to the BTMS. Este é um processo de monitoramento e regulação em tempo real. O BMS calculará e ajustará a velocidade do ventilador, fluxo de refrigerante, etc.. com base em mudanças de temperatura e temperaturas alvo. Isso ajuda a conservar energia limitada enquanto mantém a bateria operando dentro da faixa de temperatura apropriada. Isso permite saída e entrada de energia ideais, energia máxima utilizável, e ciclo de vida mais longo para veículos elétricos.
Projeto de sistema de gerenciamento térmico de bateria
Sistema de gerenciamento térmico da bateria (BTMS) envolve a interação com vários sistemas, então os engenheiros precisam dominar muitos conhecimentos e habilidades. Não é algo que engenheiros comuns possam fazer. A seguir estão os requisitos mais básicos:
1. Conhecimento de termodinâmica: Você precisa entender os princípios básicos da termodinâmica, incluindo transferência de calor, transferência de massa, termodinâmica, etc..
2. Conhecimento em projeto mecânico: É necessário conhecimento básico de projeto mecânico, incluindo desenho mecânico, mecânica dos materiais, processos de fabricação, etc..
3. Conhecimento de tecnologia eletrônica: Você precisa entender os princípios básicos de baterias e conhecimento de tecnologia eletrônica, incluindo princípios de carga e descarga da bateria, sistemas de gerenciamento de bateria, etc..
4. Habilidades de software: Você precisa dominar ferramentas de software relevantes, incluindo software CAD, Software de simulação CFD, software de análise de dados, etc.. Entre eles, engineers use CAD software to design the structure and components of the thermal management system. They use simulation software to model and analyze the battery’s thermal behavior and the system’s performance. They also use data analysis software to process and interpret experimental data.
5. Habilidades experimentais: Habilidades experimentais são necessárias, incluindo projeto experimental, operação experimental, análise de dados experimentais, etc..
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