Systém tepelného riadenia batérie elektrického vozidla (BTMS)
The Electric Vehicle Battery Thermal Management System (BTMS)je jedným zo základných systémov, ktorý priamo ovplyvňuje bezpečnosť, výkon a životnosť celého vozidla.
Funkcia chladenia
Absorpcia tepla: Poháňané elektrickým čerpadlom, chladiaca kvapalina prúdi cezgh kvapalinové chladiace platne v batériovej súprave (zvyčajne v kontakte s batériovými modulmi), absorbujúce teplo generované batériou.
Rozptyl tepla: Vysokoteplotná chladiaca kvapalina, ktorá absorbuje teplo, sa čerpá do predného chladiča (chladeného vzduchom-) alebo si vymieňa teplo s klimatizačným systémom vozidla (cez chladič), čím sa teplo odvádza do vonkajšieho vzduchu.
Cirkulácia: Ochladená chladiaca kvapalina prúdi späť do batérie a začína ďalší cyklus.
Funkcia vykurovania
Keď je teplota batérie príliš nízka, systém môže ohrievať chladiacu kvapalinu pomocou ohrievača PTC (termistor s kladným teplotným koeficientom).
Ohriata chladiaca kvapalina preteká kvapalinovými chladiacimi doskami a pôsobí ako „fľaša s horúcou vodou“ na ohrev batérie.
Niektoré pokročilé systémy dokážu využiť aj odpadové teplo generované systémom elektrického pohonu, rekuperovať zvyškové teplo cez doskové výmenníky tepla na ohrev batérie, čím sa zvyšuje energetická účinnosť.
Systém tepelného manažmentu pozostáva hlavne z nasledujúcich komponentov:
Kvapalinová chladiaca doska
Komponent výmeny tepla jadra v priamom kontakte s modulom batérie je typicky vyrobený z hliníka s vnútorným dizajnom prietokového kanála. Jeho konštrukcia musí vyvážiť výkon rozptylu tepla, spoľahlivosť a nízku hmotnosť.
Chladiaca kvapalina
Vyžaduje vysokú tepelnú vodivosť, izoláciu (aby sa zabránilo skratom), nízku viskozitu, široký rozsah prevádzkových teplôt a dobrú materiálovú kompatibilitu. Bežne sa používajú zmesi etylénglykol-s vodou (pomer sa upravuje podľa požiadaviek na nemrznúce zmesi), ale niekedy sa používajú aj čisté organické alkoholy a iné dielektrické kvapaliny.
Elektrické čerpadlo
Poskytuje energiu pre cirkuláciu chladiacej kvapaliny. Jeho rýchlosť je často nastaviteľná, aby sa dosiahla-dodávka na požiadanie a znížila spotreba energie.
Výmenník tepla
Chladič
Výmenník tepla spájajúci okruh chladiacej kvapaliny a chladiaci okruh klimatizácie, ktorý sa používa na zlepšenie chladenia.
Radiátor
Nachádza sa v prednej časti vozidla a odvádza teplo z chladiacej kvapaliny prúdením vzduchu.
Doskový výmenník tepla
Používa sa na výmenu tepla medzi rôznymi okruhmi, napríklad na rekuperáciu odpadového tepla.
PTC ohrievač
Zariadenie, ktoré pri zahrievaní ohrieva chladiacu kvapalinu.
Teleso ventilu
(napr. trojcestný ventil, solenoidový ventil): Riadi smer prúdenia chladiacej kvapaliny a umožňuje prepínanie medzi rôznymi režimami (napr. prepínanie medzi režimami chladenia a kúrenia alebo medzi rôznymi zdrojmi tepla).
Priehrada
Kompenzuje expanziu a kontrakciu objemu chladiacej kvapaliny v dôsledku zmien teploty a uľahčuje plnenie a odvzdušňovanie.
Senzory a riadiace jednotky
Teplotné senzory monitorujú teplotu batérie a chladiacej kvapaliny v reálnom čase. Regulátor tepelného manažmentu Battery Management System (BMS) je mozgom, ktorý inteligentne riadi činnosť akčných členov, ako sú čerpadlá, PTC, ventily a kompresory klimatizácie na základe teplotných signálov a stavu vozidla pomocou algoritmov.
