Đánh giá nhanh về Hệ thống quản lý nhiệt pin xe điện (BTMS)

Đánh giá nhanh về Hệ thống quản lý nhiệt pin xe điện (BTMS)

Từ khóa : EV, HEV, điện tử, quản lý nhiệt pin, BTM, hệ thống làm mát không khí, hệ thống làm mát chất lỏng, hệ thống làm lạnh trực tiếp, PCM, pin, pin lithium, truyền nhiệt, thiết kế pin, ô tô, kênh nhôm, công nghệ làm mát thụ động

Khi xe điện trở thành một xu hướng không thể ngăn cản do phát xạ bằng không và hiệu quả của xe tăng cao, việc cải thiện hiệu suất, chi phí, tuổi thọ và an toàn của pin ngày càng trở nên quan trọng. Và Hệ thống quản lý nhiệt pin (BTMS) rất quan trọng đối với hiệu suất của pin, điều này rất quan trọng đối với hiệu suất tổng thể của hệ thống truyền động của xe điện (EV) và xe điện hybrid (HEVS). Các công nghệ BTMS là: hệ thống làm mát không khí, hệ thống làm mát chất lỏng, hệ thống làm mát làm lạnh trực tiếp, hệ thống làm mát vật liệu thay đổi pha (PCM), hệ thống làm mát bằng điện và làm mát ống nhiệt.

1. Làm mát không khí và sưởi ấm

Hệ thống không khí sử dụng không khí làm môi trường nhiệt. Không khí nạp có thể được trực tiếp từ khí quyển hoặc từ cabin và cũng có thể được điều hòa không khí sau khi lò sưởi hoặc thiết bị bay hơi của máy điều hòa không khí. Cái trước được gọi là hệ thống không khí thụ động và sau đó là hệ thống không khí hoạt động. Các hệ thống hoạt động có thể cung cấp thêm năng lượng làm mát hoặc sưởi ấm. Một hệ thống thụ động có thể cung cấp hàng trăm watts làm mát hoặc nhiệt điện và năng lượng hệ thống hoạt động được giới hạn ở mức 1 kW.

Cả hai trường hợp đều được gọi là hệ thống không khí bắt buộc vì trong cả hai trường hợp, không khí được cung cấp bởi máy thổi.

2.Làm mát và sưởi ấm chất lỏng

Chất làm mát chất lỏng là một hệ thống làm mát trong đó nước được sử dụng làm chất làm mát cho mục đích làm mát pin. Và làm mát chất lỏng là hệ thống làm mát được sử dụng phổ biến nhất do thiết kế thuận tiện và hiệu suất làm mát tốt. Nhìn chung có hai nhóm chất lỏng được áp dụng cho các hệ thống quản lý nhiệt. Một là chất lỏng điện môi (chất lỏng tiếp xúc trực tiếp) có thể liên hệ trực tiếp với các tế bào pin, chẳng hạn như dầu khoáng. Cái còn lại đang tiến hành chất lỏng (chất lỏng tiếp xúc gián tiếp) chỉ có thể liên hệ với các tế bào pin một cách gián tiếp, chẳng hạn như hỗn hợp ethylene glycol và nước. Giữa hai nhóm này, các hệ thống tiếp xúc gián tiếp được ưa thích để đạt được sự cô lập tốt hơn giữa mô -đun pin và môi trường xung quanh và do đó hiệu suất an toàn tốt hơn. Bằng các hệ thống nhiệt khác nhau để làm mát, các hệ thống chất lỏng cũng có thể được phân loại thành các hệ thống thụ động hoặc hệ thống hoạt động.

Trong việc làm mát bằng chất lỏng, Trumony là một trong những nhà cung cấp chuyên ngành và hàng đầu toàn cầu Đĩa lạnh lỏng . Loại hàn, loại đùn và loại tấm trái phiếu cuộn đều có sẵn để tùy chỉnh.

3. Làm mát và sưởi ấm chất làm lạnh

Tương tự như các hệ thống chất lỏng hoạt động, hệ thống làm lạnh trực tiếp (DRS) bao gồm vòng lặp A/C, nhưng DRS sử dụng chất làm lạnh trực tiếp làm chất lỏng truyền nhiệt lưu thông qua bộ pin.

4 .. PCM

Vật liệu thay đổi pha hấp thụ nhiệt trong suốt quá trình nóng chảy và bảo tồn nó dưới dạng nhiệt tiềm ẩn cho đến khi nó đạt đến giá trị tối đa. Ngoài ra, PCM luôn được kết hợp trong một khoảng thời gian, nhiệt độ vẫn ở điểm nóng chảy, và sau đó sự tăng nhiệt độ bị trì hoãn. Do đó, PCM được sử dụng như một dây dẫn và bộ đệm trong BTMS. Ngoài ra, PCM luôn được kết hợp với một hệ thống BTMS khác (ví dụ: làm mát bằng chất lỏng hoặc làm mát không khí) để quản lý nhiệt độ tế bào.

5. Mô-đun nhiệt điện

Mô-đun nhiệt điện có thể chuyển đổi điện áp điện thành chênh lệch nhiệt độ và ngược lại. Ở đây hiệu ứng trước đây được thông qua. Điều đó có nghĩa là nó truyền nhiệt qua mô -đun bằng cách tiêu thụ điện trực tiếp. Hai người hâm mộ được cài đặt để cải thiện sự truyền nhiệt bằng cách đối lưu bắt buộc. Để kết hợp một hệ thống không khí thụ động với mô-đun nhiệt điện, hệ thống kết hợp có thể làm mát pin thậm chí thấp hơn nhiệt độ không khí, nhưng công suất vẫn bị giới hạn ở khoảng hàng trăm watt và ít hơn một kW. Vấn đề chính với việc làm mát này là sự an toàn của hệ thống có thể là mối quan tâm trong trường hợp khẩn cấp; Một mạch ngắn có thể xảy ra do rò rỉ chất làm mát trên các tế bào pin có thể gây ra sự cố của xe và có thể gây tử vong. Ngoài ra, các ống mao dẫn yêu cầu đường kính tối thiểu để duy trì giảm áp suất và tránh tắc nghẽn.

6. Ống nhiệt

Bên cạnh các mô-đun nhiệt điện, một ống nhiệt là một cách khác để nâng cấp các hệ thống không khí thụ động. Phong bì đồng phẳng của ống nhiệt nằm dưới chân không một phần. Cấu trúc mao quản được làm bằng bột đồng thiêu kết. Ống nhiệt sử dụng nước làm chất lỏng làm việc. Nước ở phía thiết bị bay hơi sẽ hấp thụ nhiệt và trở thành hơi thấp hơn 100 ° C do áp suất thấp bên trong. Nước trên thiết bị ngưng tụ sẽ làm tan nhiệt vào xung quanh và trở thành chất lỏng trở lại. Chu kỳ này lặp đi lặp lại.