액체 냉각 배터리 팩의 작동 원리

액체 냉각 배터리 팩의 핵심에는 신중하게 설계된 열 관리 시스템이 있습니다. 이 시스템은 배터리 셀의 온도를 조절하여 최적의 온도 범위 내에서 작동하도록 설계되었습니다.

1. 냉각수 순환

액체 냉각수, 종종 물과 글리콜 (자동차 부동액과 유사) 또는 기타 특수 유체의 혼합물이 배터리 팩 내에 통합 된 채널 또는 파이프 네트워크를 통해 순환됩니다. 이 채널은 전략적으로 배터리 셀에 근접하게 배치됩니다. 냉각수는 전용 냉각수 펌프 로이 채널을 통해 펌핑됩니다. 이 펌프는 일반적으로 배터리 관리 시스템 (BMS)에 의해 전기적으로 전원화되고 제어됩니다. BMS는 온도를 포함하여 배터리의 다양한 매개 변수를 모니터링하고 펌프 속도를 조정하여 열 하중에 따라 냉각수의 유량을 조절합니다.

2. 열 흡수

배터리 셀이 배출되거나 전하 될 때, 화학 반응이 발생하여 열이 발생합니다. 세포에 인접한 채널을 통해 흐르는 액체 냉각수는이 열을 흡수합니다. 냉각수는 비열 용량이 높기 때문에 자체 온도가 크게 증가하지 않고 많은 양의 열을 흡수 할 수 있습니다. 배터리 셀에서 냉각수로의 열 전달은 전도를 통해 발생합니다. 셀과 냉각수로 채워진 채널 사이의 밀접한 접촉은 효율적인 열 전달을 가능하게합니다.

3. 열교환 기

냉각수가 배터리 셀의 열을 흡수하면이 열을 외부 환경으로 방출해야합니다. 이곳은 열교환 기가 시작되는 곳입니다. 액체 냉각 배터리 팩에 사용되는 두 가지 주요 유형의 열교환 기가 있습니다 : 공냉식 열교환 기 및 액체-액체 열교환 기.

· 공냉식 열교환 기에서 뜨거운 냉각수는 일련의 핀이나 튜브를 통해 흐릅니다. 팬 이이 지느러미 나 튜브 위로 공기를 불고 냉각수로부터의 열이 공기로 옮겨집니다. 이것은 냉각수를 냉각시킨 다음 배터리 팩으로 다시 재순환하여 더 많은 열을 흡수 할 수 있습니다.

· 반면에 액체-액체 열교환 기는 2 차 냉각제 루프를 사용합니다. 배터리 팩의 핫 냉각수는 열교환기를 통과하여 열을 2 차 냉각제로 전달합니다. 이 보조 냉각수는 종종 에어컨 시스템 또는 엔진 냉각 시스템 (하이브리드 차량)과 같은 차량의 다른 냉각 시스템에 연결됩니다. 그런 다음 2 차 냉각수는 자체 열 교환 공정을 통해 열을 환경으로 소산합니다.

4. 온도 모니터링 및 제어

배터리 관리 시스템은 액체 냉각 배터리 팩의 전반적인 작동에 중요한 역할을합니다. 배터리 팩 내의 여러 지점에서 배터리 셀의 온도를 지속적으로 모니터링합니다. 모든 세포의 온도 또는 세포 그룹이 최적의 범위를 초과하는 경우 BMS는 몇 가지 작용을 할 수 있습니다.

· 냉각수의 유량을 높이기 위해 냉각수 펌프의 속도를 높이고 더 많은 열이 흡수되도록합니다.

· 공냉식 열교환 기의 팬 속도를 높이거나 액체-액체 열 교환기에서 2 차 냉각수의 유량을 조정하는 등 열교환 기의 작동을 조정하십시오.

· 온도를 효과적으로 제어 할 수없는 경우 열 발생을 줄이기 위해 배터리의 충전 또는 배출 속도를 제한하십시오.

요약

액체 냉각 배터리 팩의 작동 원리는 냉각수 순환, 열 흡수, 열 교환기를 통한 열 소산 및 배터리 관리 시스템의 정확한 온도 모니터링 및 제어의 잘 정렬 된 공정입니다. 이를 통해 배터리 팩의 안전하고 효율적인 작동을 보장하여 수명을 연장하고 성능을 유지합니다.