Výskum tepelného manažmentu ponorených batérií
Výkon, životnosť a bezpečnosť batérií úzko súvisia s teplotou. Vysoká teplota a nerovnomerné rozloženie teploty výrazne zníži životnosť batérie a účinnosť nabíjania a vybíjania. Ak teplota naďalej stúpa a dosiahne kritickú teplotu tepelného úniku batérie, spôsobí to požiar alebo dokonca výbuch batérie. Na druhej strane, vnútorný odpor, tvorba tepla a spotreba energie lítium-iónových batérií sa zvýšia v prostredí s nízkou teplotou. Preto je veľmi dôležité ovládať batériu, aby pracovala v optimálnom teplotnom rozsahu, znižovala maximálny teplotný rozdiel medzi batériami a zabezpečila rovnomernosť teploty medzi jednotlivými článkami.
V posledných rokoch, s neustálym zlepšovaním požiadaviek na systém tepelného manažmentu batérií, sa pri tepelnom manažmente batérií čoraz viac používajú systémy chladenia kvapalinou. Používajú hlavne studené platne, vodné plášte, rebrá chladiča a iné kvapaliny na riadenie teploty batérie nepriamym kontaktným spôsobom, ale metóda nepriameho kontaktu znižuje rozptyl tepla / účinnosť ohrevu.
Štruktúra a princíp systému tepelného manažmentu
Systém tepelného manažmentu batérie s priamym kontaktom s kvapalinou, o ktorom sa študuje v tomto dokumente, zahŕňa súpravy batérií, batériové boxy, radiátory, elektronicky riadené dvojpolohové trojcestné ventily, olejové čerpadlá, filtre a prietokové ohrievače PTC.
V systéme tepelného manažmentu batérie s priamym kontaktom s kvapalinou je schránka batérie naplnená kvapalinou a batéria je úplne ponorená do kvapaliny, čo vyžaduje, aby kvapalina mala dobrú izoláciu. Silikónový olej má výhody veľkej špecifickej tepelnej kapacity, dobrej tepelnej vodivosti, stredného a nízkeho koeficientu viskozity, vysokého bodu vznietenia, dobrej izolácie a dobrej tekutosti pri nízkych teplotách. Po komplexnej analýze je ako cirkulačné médium tepelného riadiaceho systému vybraný silikónový olej s hustotou 960 kg/m3, mernou tepelnou kapacitou 1510 J/(kg·K) , tepelnú vodivosť 0,157 W/(m·K), kinematickú viskozitu 0.003 84 m2 /s a bod tuhnutia -60'C.
Počas odvodu tepla regulátor ovláda dvojpolohový trojcestný ventil na pripojenie radiátora k okruhu, uzavretie vykurovacieho okruhu a realizáciu funkcie odvodu tepla systému; počas vykurovania regulátor ovláda dvojpolohový trojcestný ventil na pripojenie ohrievača PTC k okruhu, uzavretie okruhu odvodu tepla a realizáciu vykurovacej funkcie systému.
