שיטות ניהול וחימום תרמי של סוללות כוח לרכבי אנרגיה חדשים
ניהול תרמי סוללה
למעשה, טמפרטורת העבודה המתאימה ביותר של הסוללה היא בין 15-40 מעלות, אך סביבת העבודה בפועל של המכונית רחבה מאוד, נעה בין מינוס 20 מעלות ל-55 מעלות. ישנם פתרונות שונים כיום, אך המטרה העיקרית היא שלוש פונקציות להשגת ניהול תרמי:
פיזור חום:כאשר הטמפרטורה גבוהה מדי, קיבולת הסוללה תקטן והסיכון לבריחה תרמית עולה, ולכן נדרש פיזור חום כאשר הטמפרטורה גבוהה מדי.
הַסָקָה:כאשר הטמפרטורה נמוכה מדי, גם קיבולת הסוללה תדעך. טעינה בזמן זה תגרום גם לקצר פנימי, שעלול לגרום לבריחה תרמית. לכן, חימום (או בידוד) נדרש כאשר הטמפרטורה נמוכה מדי.
עקביות טמפרטורה:סוללות חשמל צריכות לנסות להבטיח שהפרש הטמפרטורה בין התאים יהיה קטן ככל האפשר.
לסביבת הטמפרטורה הנמוכה יש השפעה רבה על כלי רכב וסוללות כוח. טמפרטורה נמוכה תפחית את קיבולת הפריקה של הסוללה, ובכך תשפיע על טווח השיוט. זה גם ישפיע על כוח הרכב, שחזור האנרגיה וכו'.
חימום סוללה טבעי:השתמש בחום שנוצר מהסוללה עצמה במהלך הטעינה והפריקה כדי להעלות את הטמפרטורה של הסוללה. שיטת החימום הזו איטית ובעצם ננטשה על ידי יצרני המיינסטרים למעט דגמים מוקדמים ורכבים בעלות נמוכה.
חימום בפיצוץ אוויר:השתמש במזגן חיצוני כדי להפריח אוויר חם כדי לשלוט בטמפרטורה בתוך ערכת הסוללות. עם זאת, טכנולוגיה זו דורשת תכנון קפדני של תעלות האוויר בחבילת הסוללות. אפקט חימום הסוללה איטי יחסית. אם העיצוב לא טוב, קל להתרחש. הטמפרטורה המקומית גבוהה מדי.
ציוד חימום בחבילת הסוללות:מערכת החימום מורכבת בעיקר מגופי חימום ומעגלים, אשר גוף החימום הוא החלק החשוב ביותר.
גופי חימום נפוצים כוללים גופי חימום התנגדות משתנה וגופי חימום התנגדות קבועה. הראשון נקרא בדרך כלל PTC (מקדם טמפרטורה חיובי), והאחרון הוא סרט חימום המורכב בדרך כלל מחוטי חימום מתכתיים, כגון סרט חימום מסיליקון וחימום חשמלי גמיש. ממברנה וכו '. PTC או שיטת חימום סרט בדרך כלל יש אפקט חימום טוב ומהירות מהירה. עם זאת, תהיה גם עליית טמפרטורה לא אחידה של הסוללה. עליית הטמפרטורה של ליבת הסוללה הקרובה למקור החימום תהיה גבוהה משמעותית מזו של ליבת הסוללה המרוחקת ממקור החימום. בפרט, סרט החימום מחובר היטב אל פני השטח של מודול הסוללה לחימום. לכן, ישנן גם דרישות מסוימות למבנה פיזור החום בחבילת הסוללות.
PTC נמצא בשימוש נרחב בשל השימוש הבטוח שלו, יעילות המרת חום גבוהה, עליית טמפרטורה מהירה, ללא להבה פתוחה וטמפרטורה קבועה אוטומטית. העלות הנמוכה שלו היא גורם חיובי עבור סוללות החשמל הנוכחיות במחיר גבוה יותר. עם זאת, גוף החימום של PTC גדול ויתפוס מקום גדול בתוך מערכת הסוללות. סרט חימום חשמלי גמיש מבודד הוא סוג נוסף של תנור חימום שניתן לכופף לפי כל צורה של חומר העבודה, מבטיח מגע קרוב עם חומר העבודה ומבטיח העברת אנרגיית חום מקסימלית. סרט חימום סיליקון הוא גוף חימום משטח דק גמיש, אך הוא צריך להיות במגע הדוק לחלוטין עם האובייקט שיש לחמם, והבטיחות שלו גרועה יותר מ-PTC.
חימום זרימת נוזלים: חבילות סוללות מקוררות נוזל תופסות מיקום מיינסטרים בשל אפקט החימום הטוב שלהן, פיזור פיזור חום אחיד, בטיחות ואמינות. המבנה הפנימי של ערכת הסוללות יתוכנן עם תעלות מים המועילות לפיזור חום, פיזור חום שווה לתוך ערכת הסוללות כדי להשיג עלייה שווה בטמפרטורת הסוללה.
