Existujú problémy s tepelným manažmentom napájacích batérií v nových energetických vozidlách
Hoci tepelný manažment napájacích batérií pre nové energetické vozidlá dosiahol určitý vývoj, stále je potrebné vyriešiť niektoré naliehavé problémy, ako napríklad nedokonalý dizajn tepelného manažmentu jednotlivých článkov, neoptimalizovaná štruktúra odvodu tepla batériového systému, nízka úroveň inteligencie tepelného manažmentu. stratégia riadenia systému atď. V tejto súvislosti je potrebné optimalizovať tepelný dizajn vo vnútri batérie, štruktúru odvodu tepla systému a stratégiu riadenia, aby sa dosiahol efektívnejší tepelný manažment a zabezpečilo sa, že batéria pracuje v optimálnom teplotnom rozsahu.
1. Nedokonalý návrh tepelného manažmentu jednotlivých článkov
Návrh systému tepelného manažmentu napájacej batérie nového energetického vozidla je kľúčový, ale stále existujú určité problémy, najmä v tepelnom manažmente jednotlivých článkov.
Po prvé, existuje problém nedostatočnej rovnomernosti teploty v návrhu tepelného manažmentu jednotlivých článkov. Keďže sa batéria skladá z niekoľkých samostatných článkov, tieto jednotlivé články budú počas procesu nabíjania a vybíjania vytvárať teplo. Ak sa teplo nedokáže rozptýliť včas a rovnomerne, spôsobí to zvýšenie lokálnej teploty batérie a vznik horúcich miest. Tento efekt horúceho bodu ovplyvní nielen pracovnú účinnosť batérie, ale tiež urýchli starnutie batérie a dokonca spôsobí bezpečnostné riziká. Zároveň zložitosť vnútornej štruktúry batérie a zmena medzery medzi jednotlivými článkami spôsobí nerovnomerné rozloženie tepla. Pre súčasný dizajn tepelného manažmentu je ťažké úplne vyriešiť tento problém, najmä pri vysokej záťaži alebo extrémnom prostredí.
Po druhé, problém prispôsobenia rýchlosti tepelnej odozvy a tepelnej kapacity jednotlivých článkov je tiež hlavnou výzvou pri návrhu tepelného manažmentu. Ideálny systém tepelného manažmentu napájacej batérie nového energetického vozidla by mal byť schopný rýchlo reagovať na zmeny tepla generovaného batériou a mať dostatočnú tepelnú kapacitu na absorbovanie alebo uvoľňovanie tepelnej energie, aby sa zabezpečila stabilita teploty batérie. Keď však napájacia batéria pracuje v prostredí s rýchlym nabíjaním a vybíjaním, vysokou rýchlosťou vybíjania alebo veľkými teplotnými výkyvmi, je často ťažké rýchlo reagovať a efektívne riadiť systém riadenia teploty. Najmä v prípade, že sa dizajn batérie usiluje o vysokú hustotu energie, sú výkon tepelnej odozvy a konfigurácia tepelnej kapacity systému tepelného manažmentu obzvlášť dôležité, ale pre existujúci dizajn je ťažké nájsť dokonalú rovnováhu medzi nízkou hmotnosťou a vysokou účinnosťou. To môže ovplyvniť životnosť a bezpečnosť napájacej batérie.
2. Je potrebné optimalizovať štruktúru odvádzania tepla batériového systému
V tepelnom manažmente napájacej batérie nových energetických vozidiel je problém, že je potrebné optimalizovať štruktúru odvádzania tepla batériového systému. V súčasnosti čelí štruktúra rozptylu tepla systému napájacích batérií výzvam pri riešení prostredia s vysokou teplotou a rýchleho nabíjania a vybíjania. V prostredí s vysokou teplotou sa ľahko poškodí a nadmerná teplota urýchli starnutie batérie a zníži jej výkon. Rýchle nabíjanie a vybíjanie zároveň generuje veľa tepla a tradičný systém odvodu tepla v tomto prípade často nedokáže efektívne odvádzať teplo, čo má za následok príliš rýchly nárast teploty v batérii. Okrem toho štruktúra odvádzania tepla batériového systému je nedostatočná, pokiaľ ide o účinok odvádzania tepla a rovnomernosť odvádzania tepla veľkokapacitných batérií. S vývojom nových energetických vozidiel sa kapacita batérie neustále zvyšuje a problém rozptylu tepla veľkokapacitných batériových jednotiek sa stáva čoraz dôležitejším. Tradičná štruktúra odvádzania tepla často nedokáže úplne pokryť celú batériu, čo má za následok príliš vysoké teploty v niektorých oblastiach a príliš nízke teploty v iných oblastiach, čo vedie k nerovnomernému rozptylu tepla. Tento nerovnomerný odvod tepla spôsobí, že teplotný rozdiel jednotlivých článkov vo vnútri batérie bude príliš veľký, čo ovplyvní výkon a životnosť batérie pri nabíjaní a vybíjaní.
3. Nízka inteligencia stratégie riadenia systému riadenia teploty
Po prvé, stratégia kontroly má určité obmedzenia. V súčasnosti systém tepelného manažmentu napájacích batérií nových energetických vozidiel využíva hlavne tradičnú stratégiu kontroly prahovej teploty, to znamená nastavením statických horných a dolných teplotných limitov na spustenie opatrení na odvádzanie tepla alebo chladenie. Táto stratégia statickej kontroly sa však nemôže plne prispôsobiť potrebám tepelného manažmentu batérie v rôznych pracovných podmienkach a podmienkach prostredia. Napríklad v prostredí s vysokou teplotou môže byť tradičná stratégia kontroly prahovej teploty príliš konzervatívna, čo vedie k častému spúšťaniu opatrení na rozptyl tepla, čo ovplyvňuje účinnosť využitia energie batérie. V prostredí s nízkou teplotou nemusí byť tradičná stratégia riadenia schopná včas spustiť vykurovacie opatrenia, čo má vplyv na výkon a životnosť batérie.
Po druhé, stupeň inteligencie pri spracovaní údajov a rozhodovaní je obmedzený. Hoci niektoré systémy tepelného manažmentu napájacích batérií používajú senzory a riadiace jednotky na monitorovanie a nastavovanie údajov, stále existujú obmedzenia pri spracovaní údajov a rozhodovaní. Napríklad v systéme tepelného manažmentu je pre zložité tepelné charakteristiky batérie a podmienky prostredia, ako je rozloženie vnútornej teploty batérie, rýchlosť nabíjania, okolitá teplota atď., kapacita spracovania údajov existujúceho systému obmedzená a nie je možné plne vyťažiť a použiť tieto údaje na optimalizáciu stratégie tepelného manažmentu. Navyše, rozhodovacia schopnosť existujúceho systému tepelného manažmentu je pomerne obmedzená a nie je možné vykonať komplexnú optimalizáciu na základe viacerých parametrov a podmienok, čo má za následok obmedzenie presnosti a adaptability stratégie riadenia.
