Giải Pháp Quản Lý Nhiệt Cho Hệ Thống Pin

Không còn nghi ngờ gì nữa, yếu tố nhiệt độ có tác động quan trọng đến hiệu suất, tuổi thọ và độ an toàn của pin điện.Nói chung, chúng tôi kỳ vọng hệ thống pin sẽ hoạt động trong khoảng 15~35oC để đạt được công suất đầu ra và đầu vào tốt nhất, năng lượng sẵn có tối đa và vòng đời dài nhất (mặc dù việc bảo quản ở nhiệt độ thấp có thể kéo dài tuổi thọ của lịch). của pin, nhưng sẽ không có nhiều ý nghĩa nếu thực hành bảo quản ở nhiệt độ thấp trong các ứng dụng và pin cũng rất giống con người về mặt này).

Hiện nay, việc quản lý nhiệt của hệ thống pin điện có thể chủ yếu được chia thành bốn loại, làm mát tự nhiên, làm mát không khí, làm mát bằng chất lỏng và làm mát trực tiếp.Trong số đó, làm mát tự nhiên là phương pháp quản lý nhiệt thụ động, trong khi làm mát bằng không khí, làm mát bằng chất lỏng và dòng điện một chiều đang hoạt động.Sự khác biệt chính giữa ba điều này là sự khác biệt trong môi trường trao đổi nhiệt.

· Làm mát tự nhiên
Làm mát miễn phí không có thiết bị bổ sung để trao đổi nhiệt.Ví dụ: BYD đã áp dụng khả năng làm mát tự nhiên ở Qin, Tang, Song, E6, Tengshi và các mẫu khác sử dụng tế bào LFP.Được biết, BYD tiếp theo sẽ chuyển sang làm mát bằng chất lỏng cho các mẫu máy sử dụng pin ternary.

· Làm mát bằng không khí (Máy sưởi không khí PTC)
Làm mát bằng không khí sử dụng không khí làm môi trường truyền nhiệt.Có hai loại phổ biến.Cái đầu tiên được gọi là làm mát không khí thụ động, sử dụng trực tiếp không khí bên ngoài để trao đổi nhiệt.Loại thứ hai là làm mát không khí chủ động, có thể làm nóng hoặc làm mát không khí bên ngoài trước khi vào hệ thống pin.Thời kỳ đầu, nhiều mẫu xe điện của Nhật Bản, Hàn Quốc sử dụng giải pháp làm mát bằng không khí.

· Làm mát bằng chất lỏng
Làm mát bằng chất lỏng sử dụng chất chống đông (chẳng hạn như ethylene glycol) làm môi trường truyền nhiệt.Nhìn chung có nhiều mạch trao đổi nhiệt khác nhau trong dung dịch.Ví dụ: VOLT có mạch tản nhiệt, mạch điều hòa không khí (Điều hòa PTC) và mạch PTC (Máy làm mát nước làm mát PTC).Hệ thống quản lý pin phản hồi, điều chỉnh và chuyển đổi theo chiến lược quản lý nhiệt.TESLA Model S có một mạch nối tiếp với bộ làm mát động cơ.Khi pin cần được làm nóng ở nhiệt độ thấp, mạch làm mát động cơ được nối nối tiếp với mạch làm mát pin và động cơ có thể làm nóng pin.Khi nguồn điện ắc quy ở nhiệt độ cao, mạch làm mát động cơ và mạch làm mát ắc quy sẽ được điều chỉnh song song, hai hệ thống làm mát sẽ tản nhiệt độc lập.

1. Bình ngưng khí

2. Bình ngưng thứ cấp

3. Quạt ngưng tụ thứ cấp

4. Quạt ngưng tụ gas

5. Cảm biến áp suất điều hòa (phía cao áp)

6. Cảm biến nhiệt độ điều hòa (phía cao áp)

7. Máy nén điều hòa điện tử

8. Cảm biến áp suất điều hòa (phía áp suất thấp)

9. Cảm biến nhiệt độ điều hòa (phía áp suất thấp)

10. Van tiết lưu (làm mát)

11. Van giãn nở (thiết bị bay hơi)

· Làm mát trực tiếp
Làm mát trực tiếp sử dụng chất làm lạnh (vật liệu thay đổi pha) làm môi trường trao đổi nhiệt.Chất làm lạnh có thể hấp thụ một lượng nhiệt lớn trong quá trình chuyển pha khí-lỏng.So với chất làm lạnh, hiệu suất truyền nhiệt có thể tăng hơn ba lần và pin có thể được thay thế nhanh hơn.Nhiệt bên trong hệ thống được mang đi.Sơ đồ làm mát trực tiếp đã được sử dụng trên BMW i3.

 

Ngoài hiệu quả làm mát, sơ đồ quản lý nhiệt của hệ thống pin cần xem xét tính nhất quán về nhiệt độ của tất cả các loại pin.PACK có hàng trăm ô và cảm biến nhiệt độ không thể phát hiện từng ô.Ví dụ, có 444 cục pin trong một mô-đun của Tesla Model S nhưng chỉ bố trí 2 điểm phát hiện nhiệt độ.Vì vậy, cần phải làm cho pin ổn định nhất có thể thông qua thiết kế quản lý nhiệt.Và tính nhất quán về nhiệt độ tốt là điều kiện tiên quyết để có được các thông số hiệu suất nhất quán như năng lượng pin, tuổi thọ và SOC.