Как нагреть аккумулятор электромобиля

Выбор автомобильного аккумулятора, в основном, в соответствии со следующими стандартами, как показано на рисунке 2. Общее использование гибридных электромобилей (HEV) выше, чем мощность аккумулятора, а чистые электромобили (EV) выше, чем энергия аккумулятора. .

Различные типы элементов работают только в определенном температурном диапазоне, могут гарантировать производительность и срок службы, например, температура свинцово-кислотных аккумуляторов от 35 до 40 ℃, никель-металлогидридные аккумуляторы от 0 до 40 ℃, литий-ионные аккумуляторы от 20 до 75. ℃. Эффективность разряда батареи при различных температурах показана на рисунке 3.

Как основной элемент накопления энергии в аккумуляторных батареях электромобилей, ключевые компоненты в электромобилях напрямую влияют на характеристики электромобиля, а терморегулирование батареи имеет важное значение для современного электромобиля, причина в том, что

(1) аккумулятор электромобиля долгое время работает в относительно плохой тепловой среде, это сокращает срок службы аккумулятора, снижает производительность аккумулятора;

(2) батарея долгое время вызовет неравномерное распределение температурного поля в неравномерной работе каждого модуля батареи, мономера;

(3) термомониторинг аккумуляторной батареи и терморегулирование имеют большое значение для безопасности движения транспортного средства.

Выбор решений для охлаждения автомобильных аккумуляторов

Различные типы элементов, причины их тепловыделения различаются, но в основном включают следующие четыре аспекта: химическая реакция аккумулятора, очень горячий аккумулятор, тепло реакции стороны зарядки, сопротивление джоулева тепла. После определения срока службы аккумулятора с помощью разумного Выбор структуры охлаждения и рассеивания тепла может гарантировать рабочую температуру батареи.

Выбор теплоносителя

Выбор теплоносителя имеет большое влияние на рабочую температуру аккумуляторной батареи. Система охлаждения батареи, классифицированная в соответствии с теплоносителем, может быть разделена на воздушное охлаждение, поверхностное охлаждение и три типа охлаждающих материалов с фазовым переходом. Самый простой способ - просто пропустить воздух через поверхность батареи. Жидкостное охлаждение можно разделить на прямой и непрямой контакт двумя способами. Минеральное масло может использоваться в качестве теплоносителя прямого контакта, вода или антифриз - в качестве обычного Непосредственный контакт теплоносителя. Поверхность должна проходить через водяную рубашку к батарее для охлаждения, теплообменников, таких как это, до определенной степени, более низкого теплового КПД Стенка ячейки и скорость теплопередачи между жидкостью и потоком жидкости характер, скорость потока, плотность жидкости и теплопроводность жидкости и другие связанные факторы.

Выбор конструкции отвода тепла

Разница в температуре батареи между различными модулями батареи в шкафу, чтобы усилить внутреннее сопротивление батареи и несоответствие емкости, в случае длительного накопления, приведет к перезарядке или переразряду части батареи, повлияет на срок службы и производительность батареи и создаст потенциальную угрозу безопасности. Аккумулятор в аккумуляторном модуле разницы температур и расположение аккумуляторного блока имеет много общего, в целом, в середине аккумулятора легко аккумулируется количество тепла, край аккумуляторной батареи условия охлаждения лучше.Таким образом, в устройстве структуры аккумуляторного блока и рассеивании тепла Конструкция, обеспечивающая равномерность охлаждения аккумуляторной батареи. При воздушном охлаждении теплоотвод и вентиляция обычно имеют два типа последовательного и параллельного, как показано на рисунках 4 и 5.

Как показано на рисунке 4 в режиме последовательной вентиляции, холодный воздух с левой стороны от обдува выдувается с правой. Нагрев воздуха происходит постоянно, поэтому с правой стороны охлаждающий эффект хуже, чем с правой. левая сторона батареи в повышении температуры батареи слева направо по очереди. Первое поколение Toyota Prius и Honda Insight приняли режим серийной вентиляции.

На рисунке 5 показано, что параллельный вентиляционный поток воздуха более равномерно распределяется между аккумуляторным модулем. Необходим параллельный вентиляционный канал для вытяжного канала, расположение батареи хорошо спроектировано. Новый Prius Toyota представляет собой параллельную вентиляционную конструкцию, клин в выхлопном канале делает зазор между различными модулями и разница давления между основными последовательными, чтобы гарантировать, что воздушный поток продувки разного модуля батареи согласованности, тем самым обеспечивая согласованность распределения поля температуры батареи.

С точки зрения улучшения характеристик батареи, режим параллельной вентиляции лучше, чем режим последовательной вентиляции, который чаще используется в системе управления температурным режимом.

Анализ теплового решения CFD на аккумуляторной батарее HEV

Производительность гибридного автомобиля зависит от производительности аккумуляторной батареи, а производительность аккумуляторной батареи тесно связана с температурой. Гибридная система охлаждения с никель-металлогидридными батареями является целью: рабочая температура аккумуляторной батареи контролируется в пределах 20 лучших. ℃ до 40 ℃, разница температур между модулем ниже 5 ℃.

Мы рассматриваем различное расположение воздуховода аккумуляторного блока, влияние системы охлаждения аккумуляторного блока. Под боковым воздуховодом понимается порядок конфигурации аккумуляторного модуля в корпусе аккумуляторного отсека, внешняя сторона потока охлаждающего воздуха от аккумуляторного блока. внутрь, через внутренний воздуховод в зазоры между аккумуляторным модулем, и, наконец, в боковом положении воздуховода с впусками для выхода газа. Другой боковой канал относится к порядку конфигурации аккумуляторного модуля внутри корпуса аккумуляторного отсека, снаружи в сторону потока охлаждающего воздуха от аккумуляторной батареи, через внутренний воздуховод в зазоры между аккумуляторным модулем, наконец, с воздухозаборниками в направлении, противоположном положению воздуховода в разряде газа.

Ипсилатеральный вход и выход из воздуховода, воздух из воздухозаборной трубы в нижнюю часть аккумуляторного блока, поступающий справа обратно в левую сторону, явление обратного потока приведет к тепловому циклу, не способствует верхнему и нижнему охлаждение батареи.Относительно одной и той же стороны в и из воздуховода, противоположная сторона в и из схемы воздуховода с левой стороны импортированного в нижнюю часть аккумуляторного блока, прямо справа, может уменьшить степень теплового цикла батареи, может снизить самую высокую температуру верхней батареи; В нижней части противоположной стороны в и из распределения скорости поля потока воздуховода более равномерное.

Из приведенного выше рисунка видно, что при боковом входе и выходе из поверхности ячейки воздуховода максимальная скорость и минимальная скорость воздушного потока велики, что может привести к неравномерному рассеиванию тепла на поверхности элемента, повышение температуры будет больше, что повлияет на производительность батареи. схема воздуховода улучшает батарею на левой стороне скорости воздушного потока, выгодна батарее на левой стороне верхнего радиатора. По сравнению с той же стороной в и из воздуховода, противоположной стороной в и из Распределение скорости воздуха на поверхности ячейки воздуховода даже, имеет лучшее решение.

, благодаря анализу поля потока вдоль осевой скорости потока основной модуль является однородным, но поскольку батарея работает, внутренняя температура батареи повышается. воздушный поток от импорта к экспорту постепенно повышается, что делает условия охлаждения батареи выше по потоку Поэтому рекомендуется минимизировать площадь выходного воздуховода, увеличить скорость потока в выходном потоке, улучшить скорость внутреннего потока батареи, принять внутреннее тепло.

Результаты моделирования подтверждают

Ипсилатеральная температура испытания 11 ℃ внутри и снаружи воздуховода, постоянная температура помещается 1 день. Температура испытания схемы схемы воздуховода и снаружи 22 ℃, температура помещается 1 день. Испытание начинается, план испытания для испытания, когда температура аккумуляторной батареи составляет 30 ℃, запускается вентилятор аккумуляторной батареи.

Помещенный внутри аккумуляторного блока, модуль измерения температуры датчика температуры 36, внутри аккумуляторного блока, как показано на схеме, датчик температуры аккумуляторной батареи расположен слева направо в порядке увеличения номеров 1, 2, 3 и т. Д. Требуются батареи в диапазоне SOC30 % 70%, до аккумуляторного блока непрерывно для зарядки постоянным током, разряда постоянным током продолжить тестирование. Мономер аккумулятора в точках измерения температуры, показанных ниже, спланировать ипсилатеральный вход и выход из воздуховода, план 2. Противоположная сторона внутри из воздуховода.

Страница содержит содержимое машинного перевода.