Sebagai sumber daya utama kendaraan energi baru, baterai sangat penting bagi kendaraan energi baru. Selama penggunaan kendaraan, baterai akan menghadapi kondisi kerja yang kompleks dan berubah-ubah. Untuk meningkatkan jangkauan jelajah, kendaraan perlu menempatkan sebanyak mungkin baterai dalam ruang tertentu, sehingga ruang untuk paket baterai pada kendaraan sangat terbatas. Baterai menghasilkan banyak panas selama pengoperasian kendaraan dan menumpuk di ruang yang relatif kecil seiring waktu. Karena penumpukan sel yang rapat dalam paket baterai, relatif lebih sulit untuk menghilangkan panas di area tengah hingga batas tertentu, memperburuk ketidakstabilan suhu antar sel, yang akan mengurangi efisiensi pengisian dan pengosongan baterai dan memengaruhi daya baterai; Hal ini akan menyebabkan pelarian termal dan memengaruhi keamanan dan umur sistem.
Suhu baterai sangat memengaruhi kinerja, masa pakai, dan keamanannya. Pada suhu rendah, resistansi internal baterai lithium-ion akan meningkat dan kapasitasnya akan menurun. Dalam kasus ekstrem, elektrolit akan membeku dan baterai tidak dapat diisi daya. Kinerja sistem baterai pada suhu rendah akan sangat terpengaruh, yang mengakibatkan penurunan kinerja daya keluaran kendaraan listrik dan pengurangan jarak tempuh. Saat mengisi daya kendaraan energi baru dalam kondisi suhu rendah, BMS (Battery Management System) umumnya terlebih dahulu memanaskan baterai hingga suhu yang sesuai sebelum pengisian daya. Jika tidak ditangani dengan benar, hal ini akan menyebabkan kelebihan tegangan sesaat, yang mengakibatkan korsleting internal, dan selanjutnya dapat menyebabkan asap, kebakaran, atau bahkan ledakan. Masalah keamanan pengisian daya suhu rendah pada sistem baterai kendaraan listrik sangat membatasi promosi kendaraan listrik di daerah dingin.
Manajemen termal baterai adalah salah satu fungsi penting dalam BMS, terutama untuk menjaga agar paket baterai selalu bekerja dalam kisaran suhu yang tepat, sehingga kondisi kerja paket baterai tetap optimal. Manajemen termal baterai terutama meliputi fungsi pendinginan, pemanasan, dan penyeimbangan suhu. Fungsi pendinginan dan pemanasan terutama disesuaikan untuk kemungkinan dampak suhu lingkungan eksternal terhadap baterai. Penyeimbangan suhu digunakan untuk mengurangi perbedaan suhu di dalam paket baterai dan mencegah kerusakan cepat yang disebabkan oleh panas berlebih pada bagian tertentu dari baterai.
Secara umum, metode pendinginan baterai daya terutama dibagi menjadi tiga kategori: pendinginan udara, pendinginan cairan, dan pendinginan langsung. Metode pendinginan udara menggunakan angin alami atau udara dingin di dalam kompartemen penumpang untuk mengalir melalui permukaan baterai guna mencapai pertukaran panas dan pendinginan. Pendinginan cairan umumnya menggunakan saluran pendingin independen untuk memanaskan atau mendinginkan baterai daya. Saat ini, metode ini merupakan metode pendinginan utama. Misalnya, Tesla dan Volt sama-sama menggunakan metode pendinginan ini. Sistem pendinginan langsung menghilangkan saluran pendingin baterai daya dan langsung menggunakan refrigeran untuk mendinginkan baterai daya.
1. Sistem pendingin udara:
Pada baterai daya generasi awal, karena kapasitas dan kepadatan energinya yang kecil, banyak baterai daya didinginkan dengan pendinginan udara. Pendinginan udara (Pemanas Udara PTCSistem ini terbagi menjadi dua kategori: pendinginan udara alami dan pendinginan udara paksa (menggunakan kipas), dan menggunakan angin alami atau udara dingin di dalam kabin untuk mendinginkan baterai.
Contoh tipikal sistem pendingin udara adalah Nissan Leaf, Kia Soul EV, dll.; saat ini, baterai 48V pada kendaraan mikro-hibrida 48V umumnya ditempatkan di kompartemen penumpang, dan didinginkan dengan pendingin udara. Struktur sistem pendingin udara relatif sederhana, teknologinya relatif matang, dan biayanya rendah. Namun, karena panas yang dihilangkan oleh udara terbatas, efisiensi pertukaran panasnya rendah, keseragaman suhu internal baterai tidak baik, dan sulit untuk mencapai kontrol suhu baterai yang lebih tepat. Oleh karena itu, sistem pendingin udara umumnya cocok untuk situasi dengan jarak tempuh pendek dan bobot kendaraan yang ringan.
Perlu disebutkan bahwa untuk sistem pendingin udara, desain saluran udara memainkan peran penting dalam efek pendinginan. Saluran udara terutama dibagi menjadi saluran udara seri dan saluran udara paralel. Struktur seri sederhana, tetapi hambatannya besar; struktur paralel lebih kompleks dan membutuhkan lebih banyak ruang, tetapi keseragaman pembuangan panasnya baik.
2. Sistem pendingin cairan
Mode pendinginan cair berarti baterai menggunakan cairan pendingin untuk pertukaran panas (Pemanas Cairan Pendingin PTCCairan pendingin dapat dibagi menjadi dua jenis: yang dapat langsung bersentuhan dengan sel baterai (minyak silikon, minyak jarak, dll.) dan yang bersentuhan dengan sel baterai (air dan etilen glikol, dll.) melalui saluran air; saat ini, larutan campuran air dan etilen glikol lebih banyak digunakan. Sistem pendingin cair umumnya menambahkan chiller untuk dipasangkan dengan siklus pendinginan, dan panas baterai dihilangkan melalui refrigeran; komponen intinya adalah kompresor, chiller, dan...pompa air listrikSebagai sumber tenaga pendingin, kompresor menentukan kapasitas pertukaran panas dari seluruh sistem. Chiller bertindak sebagai penukar antara refrigeran dan cairan pendingin, dan jumlah pertukaran panas secara langsung menentukan suhu cairan pendingin. Pompa air menentukan laju aliran pendingin dalam pipa. Semakin cepat laju alirannya, semakin baik kinerja perpindahan panasnya, dan sebaliknya.
Waktu posting: 09-Agustus-2024
