Система управления температурным режимом аккумуляторной батареи - определение и влияние

Батареи эволюционировали за последние пару лет и превратились в гораздо более эффективные системы хранения энергии. Самые маленькие из размеров способны обеспечивать большое количество энергии, что для больших и традиционных аккумуляторных блоков было непросто. Однако это улучшение связано со своей сложностью. Модели батарей стали сложными, и это создало потребность в различных системах управления батареями, чтобы помочь регулировать мощность в этих элементах; таким образом, делая их более безопасными.

Одной из этих BMS является система управления тепловым аккумулятором, которая вместо этого занимается тепловыми характеристиками ячеек. Эти системы действуют как мера безопасности как для аккумуляторов, так и для их пользователей, предотвращая работу элементов за пределами рекомендуемых и расчетных условий. В этом руководстве вы узнаете о преимуществах систем терморегулирования в батареях и о том, как они влияют на улучшение элементов.

Что такое система терморегулирования аккумулятора?

Терморегулятор батареи - это электронное устройство, которое управляет тепловым режимом перезаряжаемой батареи, обеспечивая ее работу в требуемых условиях. Они могут быть пассивными или активными, а используемая охлаждающая среда может быть жидкостью, воздухом или даже какой-либо формой с фазовым переходом.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Как охлаждаются литий-ионные аккумуляторы?

Литий-ионные аккумуляторные батареи имеют разные методы охлаждения в зависимости от метода, который лучше всего подходит для вашей аккумуляторной батареи. Поэтому выбор правильного метода охлаждения для аккумуляторной батареи помогает поддерживать температуру в оптимальном диапазоне от 15 ° C до 35 ° C, что имеет решающее значение для поддержания безопасности этих аккумуляторов, а также для продления их срока службы. Чтобы узнать лучший метод охлаждения, вам нужно найти компромисс между такими факторами, как стоимость, вес, сложность и однородность температуры.

Для охлаждения литий-ионных аккумуляторов используются четыре типа методов, в том числе:

" Воздушное охлаждение

" Прямое жидкостное охлаждение

" Ребристое охлаждение

" Непрямое жидкостное охлаждение

Литий-ионный аккумуляторный модуль большой емкости, специально разработанный для электромобилей, использовался для обеспечения точных результатов оценки.

1. Воздушное охлаждение

Существует два типа литий-ионных батарей с воздушным охлаждением: естественное воздушное охлаждение и принудительное воздушное охлаждение конвекцией. Поскольку воздух также является средой теплопередачи, он проходит через аккумуляторный модуль, что способствует одновременному нагреву и охлаждению. Однако метод естественного воздушного охлаждения литий-ионных аккумуляторов считается малоэффективным и недостаточным.

Когда дело доходит до принудительного воздушного охлаждения, тепло от батареи отводится вытяжным вентилятором с помощью ветра, создаваемого вращающимся вентилятором. При использовании этого метода всегда рекомендуется увеличивать теплоотвод, а также расстояние между батареями.

При естественном воздушном охлаждении излучение тепла составляет около 43-63% от общего рассеиваемого тепла. Чтобы снизить максимальную температуру, можно улучшить теплопередачу, но возможности этого не увеличиваются до бесконечности. Воздушное охлаждение имеет несколько преимуществ, в том числе:

" Простая структура

" Относительно меньший вес

" Более низкая стоимость

" Эффективная вентиляция

" Отсутствие утечки вредных газов

Однако коэффициент теплообмена между поверхностью стены и аккумулятором относительно низок, равно как и скорости охлаждения и нагрева.

2. Жидкостное охлаждение

Воздушное охлаждение может удовлетворить требования, необходимые для охлаждения литий-ионной батареи при использовании в обычных условиях. Однако в гораздо более сложных условиях жидкостное охлаждение способно удовлетворить только различные тепловые требования аккумуляторной батареи. Он заключается в погружении аккумуляторного модуля в жидкий диэлектрический теплоноситель. Жидкостное охлаждение также имеет ряд преимуществ, в том числе:

" Высокий коэффициент теплопередачи между поверхностями стенок аккумуляторной батареи.

" Высокая скорость охлаждения и нагрева по сравнению с воздушным охлаждением

" Гораздо меньший объем

Однако может существовать возможность утечки газов, обнаруживаемых внутри ячеек, вес может быть относительно большим по сравнению с воздушным охлаждением, а обслуживание затруднено. Для гибридных автомобилей достаточно воздушного охлаждения, а для электромобилей - жидкостного. Однако производители, как правило, неохотно выбирают жидкостное охлаждение, потому что уплотнения на батареях недостаточно хороши.

Воздушное охлаждение имеет гораздо более существенное влияние на постоянство температуры литий-ионных батарей при различных путях прохождения потока. Однако эффект рассеивания тепла на параллельном пути потока обычно лучше, чем на последовательном пути потока.

Принудительное воздушное охлаждение удобно использовать только при небольшой мощности и подходящих условиях, потому что охлаждающая способность не так уж велика. Эффект жидкостного охлаждения предпочтителен для использования при значительной мощности и сложных условиях. С точки зрения будущего управления температурным режимом аккумуляторных батарей, поскольку системы этих элементов имеют тенденцию быть более сложными, жидкостное охлаждение представляется наиболее предпочтительным вариантом.

Как система терморегулирования батареи влияет на литиевую батарею?

Обычно скорость разрушения батареи экспоненциально увеличивается с повышением температуры. Несмотря на то, что емкость батареи имеет тенденцию увеличиваться с повышением рабочей температуры, скорость уменьшения емкости также увеличивается. Однако при низких рабочих температурах наблюдается плохая работа аккумулятора. Все это можно объяснить тем фактом, что неравномерное повышение температуры внутри аккумуляторной системы приводит к сокращению срока службы элементов.

Эффективные системы управления температурой в основном способствуют продлению срока службы батареи. По мере увеличения емкости, скорости заряда и разряда батареи вопросы безопасности требуют большего внимания и, следовательно, требуется система терморегулирования батареи. Эти системы терморегулирования разработаны с учетом условий и требований к более быстрой зарядке, большей мощности и улучшенным характеристикам аккумулятора.

Забрать

Система терморегулирования батареи - это идеальная система, которая должна быть включена в каждую батарею, чтобы помочь справиться с общими проблемами температуры, которые влияют на элементы во время зарядки или разрядки. Многие инциденты могут произойти из-за неправильного терморегулирования ячеек, и эта система терморегулирования может быть просто решением всех наших потребностей.