Quản lý nhiệt phương tiện năng lượng mới: Quản lý nhiệt hệ thống pin

Là nguồn năng lượng chính của phương tiện sử dụng năng lượng mới, pin điện có tầm quan trọng rất lớn đối với phương tiện sử dụng năng lượng mới.Trong quá trình sử dụng thực tế của xe, ắc quy sẽ phải đối mặt với các điều kiện làm việc phức tạp và hay thay đổi.Để nâng cao phạm vi di chuyển, xe cần bố trí càng nhiều pin càng tốt trong một không gian nhất định nên không gian dành cho bộ pin trên xe rất hạn chế.Pin tạo ra rất nhiều nhiệt trong quá trình xe vận hành và tích tụ trong một không gian tương đối nhỏ theo thời gian.Do các tế bào trong bộ pin xếp chồng lên nhau dày đặc nên việc tản nhiệt ở khu vực giữa ở một mức độ nhất định cũng tương đối khó khăn hơn, làm trầm trọng thêm sự không đồng đều về nhiệt độ giữa các tế bào, điều này sẽ làm giảm hiệu suất sạc và xả của pin và ảnh hưởng đến sức mạnh của pin;Nó sẽ gây ra hiện tượng thoát nhiệt và ảnh hưởng đến sự an toàn cũng như tuổi thọ của hệ thống.
Nhiệt độ của pin điện có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất, tuổi thọ và độ an toàn của pin.Ở nhiệt độ thấp, điện trở trong của pin lithium-ion sẽ tăng lên và dung lượng sẽ giảm xuống.Trong trường hợp nghiêm trọng, chất điện phân sẽ đóng băng và pin không thể xả được.Hiệu suất ở nhiệt độ thấp của hệ thống pin sẽ bị ảnh hưởng lớn, dẫn đến hiệu suất sản lượng điện của xe điện.Làm mờ dần và giảm phạm vi.Khi sạc các phương tiện sử dụng năng lượng mới trong điều kiện nhiệt độ thấp, BMS chung trước tiên sẽ làm nóng pin đến nhiệt độ thích hợp trước khi sạc.Nếu không được xử lý đúng cách, nó sẽ dẫn đến hiện tượng quá tải điện áp tức thời, dẫn đến đoản mạch bên trong và có thể xảy ra khói, cháy hoặc thậm chí nổ thêm.Vấn đề an toàn sạc ở nhiệt độ thấp của hệ thống pin xe điện đã hạn chế việc khuyến khích sử dụng xe điện ở vùng lạnh ở mức độ lớn.
Quản lý nhiệt pin là một trong những chức năng quan trọng trong BMS, chủ yếu là giữ cho bộ pin luôn hoạt động ở nhiệt độ thích hợp để duy trì tình trạng hoạt động tốt nhất của bộ pin.Việc quản lý nhiệt của pin chủ yếu bao gồm các chức năng làm mát, sưởi ấm và cân bằng nhiệt độ.Các chức năng làm mát và sưởi ấm chủ yếu được điều chỉnh theo tác động có thể có của nhiệt độ môi trường bên ngoài lên pin.Cân bằng nhiệt độ được sử dụng để giảm chênh lệch nhiệt độ bên trong bộ pin và ngăn ngừa sự phân hủy nhanh chóng do một bộ phận nhất định của pin quá nóng.

Nói chung, các chế độ làm mát của pin điện chủ yếu được chia thành ba loại: làm mát bằng không khí, làm mát bằng chất lỏng và làm mát trực tiếp.Chế độ làm mát bằng không khí sử dụng gió tự nhiên hoặc không khí làm mát trong khoang hành khách chảy qua bề mặt pin để đạt được sự trao đổi nhiệt và làm mát.Làm mát bằng chất lỏng thường sử dụng đường ống làm mát độc lập để làm nóng hoặc làm mát pin điện.Hiện nay, phương pháp này là phương pháp làm mát chủ đạo.Ví dụ, Tesla và Volt đều sử dụng phương pháp làm mát này.Hệ thống làm mát trực tiếp loại bỏ đường ống làm mát của ắc quy điện và trực tiếp sử dụng chất làm lạnh để làm mát ắc quy điện.

1. Hệ thống làm mát không khí:
Ở thời kỳ đầu của pin điện, do công suất và mật độ năng lượng nhỏ nên nhiều loại pin điện được làm mát bằng cách làm mát không khí.Làm mát không khí (Máy sưởi không khí PTC) được chia thành hai loại: làm mát không khí tự nhiên và làm mát không khí cưỡng bức (sử dụng quạt) và sử dụng gió tự nhiên hoặc không khí lạnh trong cabin để làm mát ắc quy.