Szybki przegląd systemu zarządzania termicznie pojazdu elektrycznego (BTMS)

Szybki przegląd systemu zarządzania termicznie pojazdu elektrycznego (BTMS)

Słowa kluczowe : EV, HEV, e-mobilność, zarządzanie termicznie akumulatorów, BTM, system chłodzenia powietrza, system chłodzenia cieczy, bezpośredni system czynników chłodniczych, PCM, pakiet akumulatora, bateria litowo-jonowa, transfer ciepła, projekt pakietu akumulator

Ponieważ pojazdy elektryczne stają się nie do powstrzymania trendem ze względu na ich zerową emisję i wydajność wysokiej zbiorników do koła, poprawa wydajności, kosztów, żywotności i bezpieczeństwa baterii staje się coraz ważniejsza. A system zarządzania termicznego akumulatora (BTM) ma kluczowe znaczenie dla wydajności baterii, co jest ważne dla ogólnej wydajności systemu układu napędowego pojazdów elektrycznych (EV) i hybrydowych pojazdów elektrycznych (HEVS). Technologie BTMS to: układ chłodzenia powietrza, układ chłodzenia cieczy, układ chłodzący czynnik chłodzący, materiał chłodzenia (PCM), układ chłodzenia termoelektrycznego i chłodzenie rury cieplnej.

1. Chłodzenie i ogrzewanie powietrza

Systemy powietrzne wykorzystują powietrze jako medium termiczne. Powietrze wlotowe może być bezpośrednio bezpośrednio z atmosfery lub z kabiny, a także może być uwarunkowane powietrze po grzejniku lub parowniku klimatyzatora. Ten pierwszy nazywa się pasywnym systemem powietrza, a drugi to aktywny system powietrza. Aktywne systemy mogą oferować dodatkową moc chłodzenia lub ogrzewania. System pasywny może zaoferować setki watów chłodzących lub ogrzewania, a aktywna moc systemu jest ograniczona do 1 kW.

Oba przypadki są nazywane systemami powietrznymi wymuszonymi, ponieważ w obu przypadkach powietrze jest dostarczane przez dmuchawę.

2.Chłodzenie i ogrzewanie cieczy

Chłodzenie cieczy to układ chłodzenia, w którym woda jest stosowana jako płyn chłodzący w celu chłodzenia akumulatora. A chłodzenie cieczy jest najczęściej stosowanym układem chłodzenia ze względu na jego wygodną konstrukcję i dobrą wydajność chłodzenia. Zasadniczo istnieją dwie grupy cieczy stosowane do systemów zarządzania termicznego. Jednym z nich jest ciecz dielektryczna (ciecz bezpośrednio kontaktu), która może bezpośrednio kontaktować się z ogniw akumulatorowych, takich jak olej mineralny. Drugim jest prowadzenie cieczy (ciecz pośredniego kontaktowego), która może jedynie kontaktować się z ogniw akumulatorów pośrednio, takich jak mieszanina glikolu etylenowego i wody. Pomiędzy tymi dwiema grupami preferowane są systemy kontaktowe, aby osiągnąć lepszą izolację między modułem baterii i otoczenia, a tym samym lepszą wydajność bezpieczeństwa. Przez różne luki cieplne do chłodzenia systemy cieczy można również podzielić na systemy pasywne lub systemy aktywne.

W chłodzeniu płynnym Trumonia była jednym z globalnych wiodących i najbardziej wyspecjalizowanych dostawców płynne zimne płyty . Typ lutowania, typ wytłaczany i typ płyty wiązania rolka są dostępne do dostosowywania.

3. Wykonaj chłodzenie i ogrzewanie czynników chłodniczych

Podobnie jak w przypadku aktywnych systemów płynnych, bezpośredni układ czynnika chłodniczego (DRS) składa się z pętli klimatyzacji, ale DRS wykorzystuje czynnik chłodniczy bezpośrednio jako płyn przenoszący ciepło krążący przez pakiet akumulatora.

4. PCM

Materiał zmiany fazy pochłania ciepło przez cały proces topnienia i zachowuje je jako utajone ciepło, aż osiągnie maksymalną wartość. Ponadto PCM jest zawsze łączony przez pewien czas, temperatura pozostaje w temperaturze topnienia, a następnie wzrost temperatury jest opóźniony. Dlatego PCM jest używany jako przewodnik i bufor w BTMS. Ponadto PCM jest zawsze łączony z innym systemem BTMS (np., Ciecz lub chłodzonym powietrzem) w celu zarządzania temperaturą komórki.

5. Moduł termoelektryczny

Moduł termoelektryczny może przekształcić napięcie elektryczne na różnicę temperatur i odwrotnie. Tutaj przyjęto poprzedni efekt. Oznacza to, że przenosi ciepło przez moduł, bezpośrednio zużywając energię elektryczną. Dwa wentylatory są instalowane w celu poprawy transferu ciepła przez wymuszoną konwekcję. Aby połączyć pasywny system powietrza z modułem termoelektrycznym, połączony system jest w stanie ochłodzić akumulator nawet niższy niż temperatura powietrza wlotowego, ale moc jest nadal ograniczona do około setek watów i mniej niż jednego kW. Głównym problemem tego chłodzenia jest bezpieczeństwo systemu, które może stanowić problem w przypadku nagłych wypadków; zwarcie może nastąpić z powodu wycieku płynu chłodzącego na ogniwach akumulatorowych, które mogą powodować awarię pojazdu i może być śmiertelna. Rurki kapilarne wymagają również minimalnej średnicy, aby utrzymać odpowiedni spadek ciśnienia i uniknąć zablokowania.

6. Rura ciepła

Oprócz modułów termoelektrycznych rura cieplna to kolejny sposób ulepszenia pasywnych systemów powietrza. Płaska miedziana koperta rury cieplnej była w częściowej próżni. Struktura naczyń włosowatych jest wykonana z spiekanego miedzi proszku. Rura cieplna wykorzystuje wodę jako płyn roboczy. Woda po stronie parownika pochłonie ciepło i stanie się pary niższe 100 ° C z powodu niskiego ciśnienia w środku. Woda na skraplaczu rozprasza ciepło do otaczającego i znów staje się płynną. Ten cykl powtarza się wielokrotnie.