Tidak diragukan lagi bahwa faktor suhu memiliki dampak krusial pada kinerja, masa pakai, dan keamanan baterai daya. Secara umum, kita mengharapkan sistem baterai beroperasi dalam kisaran 15~35℃, untuk mencapai daya keluaran dan masukan terbaik, energi yang tersedia maksimum, dan masa pakai siklus terpanjang (meskipun penyimpanan suhu rendah dapat memperpanjang masa pakai baterai, tetapi tidak banyak gunanya untuk mempraktikkan penyimpanan suhu rendah dalam aplikasi, dan baterai sangat mirip dengan manusia dalam hal ini).
Saat ini, manajemen termal sistem baterai daya dapat dibagi menjadi empat kategori utama, yaitu pendinginan alami, pendinginan udara, pendinginan cair, dan pendinginan langsung. Di antara keempatnya, pendinginan alami merupakan metode manajemen termal pasif, sedangkan pendinginan udara, pendinginan cair, dan arus searah merupakan metode aktif. Perbedaan utama antara ketiganya terletak pada perbedaan media pertukaran panas.
• Pendinginan alami
Pendinginan alami tidak memerlukan perangkat tambahan untuk pertukaran panas. Misalnya, BYD telah menerapkan pendinginan alami pada Qin, Tang, Song, E6, Tengshi, dan model lain yang menggunakan sel LFP. Dapat dipahami bahwa BYD selanjutnya akan beralih ke pendinginan cair untuk model yang menggunakan baterai ternary.
· Pendinginan Udara (Pemanas Udara PTC)
Pendinginan udara menggunakan udara sebagai media transfer panas. Ada dua jenis yang umum. Yang pertama disebut pendinginan udara pasif, yang secara langsung menggunakan udara luar untuk pertukaran panas. Jenis kedua adalah pendinginan udara aktif, yang dapat memanaskan atau mendinginkan udara luar sebelum masuk ke sistem baterai. Pada awalnya, banyak model mobil listrik Jepang dan Korea menggunakan solusi pendinginan udara.
• Pendinginan cair
Pendinginan cair menggunakan antibeku (seperti etilen glikol) sebagai media transfer panas. Umumnya terdapat beberapa sirkuit pertukaran panas yang berbeda dalam larutan tersebut. Misalnya, VOLT memiliki sirkuit radiator, sirkuit pendingin udara (Pendingin Udara PTC), dan sirkuit PTC (Pemanas Cairan Pendingin PTCSistem manajemen baterai merespons, menyesuaikan, dan beralih sesuai dengan strategi manajemen termal. TESLA Model S memiliki sirkuit yang terhubung seri dengan pendingin motor. Ketika baterai perlu dipanaskan pada suhu rendah, sirkuit pendingin motor dihubungkan seri dengan sirkuit pendingin baterai, dan motor dapat memanaskan baterai. Ketika baterai berada pada suhu tinggi, sirkuit pendingin motor dan sirkuit pendingin baterai akan disesuaikan secara paralel, dan kedua sistem pendingin akan membuang panas secara independen.
1. Kondensor gas
2. Kondensor sekunder
3. Kipas kondensor sekunder
4. Kipas kondensor gas
5. Sensor tekanan AC (sisi tekanan tinggi)
6. Sensor suhu AC (sisi tekanan tinggi)
7. Kompresor AC elektronik
8. Sensor tekanan AC (sisi tekanan rendah)
9. Sensor suhu AC (sisi tekanan rendah)
10. Katup ekspansi (pendingin)
11. Katup ekspansi (evaporator)
· Pendinginan langsung
Pendinginan langsung menggunakan refrigeran (bahan pengubah fasa) sebagai media pertukaran panas. Refrigeran dapat menyerap sejumlah besar panas selama proses transisi fasa gas-cair. Dibandingkan dengan refrigeran, efisiensi perpindahan panas dapat ditingkatkan lebih dari tiga kali lipat, dan baterai dapat diganti lebih cepat. Panas di dalam sistem dibuang. Skema pendinginan langsung telah digunakan pada BMW i3.
Selain efisiensi pendinginan, skema manajemen termal sistem baterai perlu mempertimbangkan konsistensi suhu semua baterai. PACK memiliki ratusan sel, dan sensor suhu tidak dapat mendeteksi setiap sel. Misalnya, terdapat 444 baterai dalam satu modul Tesla Model S, tetapi hanya terdapat 2 titik deteksi suhu. Oleh karena itu, perlu untuk membuat suhu baterai sekonsisten mungkin melalui desain manajemen termal. Dan konsistensi suhu yang baik merupakan prasyarat untuk parameter kinerja yang konsisten seperti daya baterai, masa pakai, dan SOC.
Waktu posting: 28 April 2024
