Një nga teknologjitë kryesore të automjeteve me energji të re janë bateritë e fuqisë. Cilësia e baterive përcakton koston e automjeteve elektrike nga njëra anë dhe autonominë e drejtimit të automjeteve elektrike nga ana tjetër. Faktor kyç për pranimin dhe përvetësimin e shpejtë.
Sipas karakteristikave të përdorimit, kërkesave dhe fushave të aplikimit të baterive të energjisë, llojet e kërkimit dhe zhvillimit të baterive të energjisë në vend dhe jashtë vendit janë afërsisht: bateri plumbi-acid, bateri nikel-kadmium, bateri nikel-hidrid metali, bateri litium-jon, qeliza karburanti, etj., ndër të cilat zhvillimi i baterive litium-jon merr vëmendjen më të madhe.
Sjellja e gjenerimit të nxehtësisë së baterisë së energjisë
Burimi i nxehtësisë, shkalla e gjenerimit të nxehtësisë, kapaciteti i nxehtësisë së baterisë dhe parametra të tjerë të lidhur me modulin e baterisë së energjisë janë të lidhura ngushtë me natyrën e baterisë. Nxehtësia e çliruar nga bateria varet nga natyra dhe karakteristikat kimike, mekanike dhe elektrike të baterisë, veçanërisht nga natyra e reaksionit elektrokimik. Energjia e nxehtësisë e gjeneruar në reaksionin e baterisë mund të shprehet me nxehtësinë e reaksionit të baterisë Qr; polarizimi elektrokimik shkakton që tensioni aktual i baterisë të devijojë nga forca e saj elektromotore e ekuilibrit, dhe humbja e energjisë e shkaktuar nga polarizimi i baterisë shprehet me Qp. Përveç reaksionit të baterisë që vazhdon sipas ekuacionit të reaksionit, ka edhe disa reaksione anësore. Reaksionet anësore tipike përfshijnë dekompozimin e elektrolitit dhe vetë-shkarkimin e baterisë. Nxehtësia e reaksionit anësor e gjeneruar në këtë proces është Qs. Përveç kësaj, për shkak se çdo bateri do të ketë në mënyrë të pashmangshme rezistencë, nxehtësia e xhaulit Qj do të gjenerohet kur kalon rryma. Prandaj, nxehtësia totale e një baterie është shuma e nxehtësisë së aspekteve të mëposhtme: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Në varësi të procesit specifik të karikimit (shkarkimit), faktorët kryesorë që shkaktojnë gjenerimin e nxehtësisë nga bateria janë gjithashtu të ndryshëm. Për shembull, kur bateria është e karikuar normalisht, Qr është faktori dominues; dhe në fazën e mëvonshme të karikimit të baterisë, për shkak të dekompozimit të elektrolitit, fillojnë të ndodhin reaksione anësore (nxehtësia e reaksionit anësor është Qs), kur bateria është pothuajse plotësisht e karikuar dhe e mbingarkuar. Ajo që ndodh kryesisht është dekompozimi i elektrolitit, ku dominon Qs. Nxehtësia e xhaulit Qj varet nga rryma dhe rezistenca. Metoda e karikimit që përdoret zakonisht kryhet nën rrymë konstante, dhe Qj është një vlerë specifike në këtë kohë. Megjithatë, gjatë ndezjes dhe përshpejtimit, rryma është relativisht e lartë. Për HEV, kjo është ekuivalente me një rrymë prej dhjetëra amperësh deri në qindra amperësh. Në këtë kohë, nxehtësia e xhaulit Qj është shumë e madhe dhe bëhet burimi kryesor i çlirimit të nxehtësisë së baterisë.
Nga perspektiva e kontrollueshmërisë së menaxhimit termik, sistemet e menaxhimit termik mund të ndahen në dy lloje: aktive dhe pasive. Nga perspektiva e mediumit të transferimit të nxehtësisë, sistemet e menaxhimit termik mund të ndahen në: të ftohura me ajër, të ftohura me lëng dhe të ruajtjes termike me ndryshim faze.
Menaxhimi termik me ajër si medium transferimi të nxehtësisë
Mjeti i transferimit të nxehtësisë ka një ndikim të rëndësishëm në performancën dhe koston e sistemit të menaxhimit termik. Përdorimi i ajrit si mjet i transferimit të nxehtësisë është për të futur drejtpërdrejt ajrin në mënyrë që ai të rrjedhë përmes modulit të baterisë për të arritur qëllimin e shpërndarjes së nxehtësisë. Në përgjithësi, kërkohen ventilatorë, ventilim hyrës dhe dalës dhe komponentë të tjerë.
Sipas burimeve të ndryshme të marrjes së ajrit, në përgjithësi ekzistojnë format e mëposhtme:
1 Ftohje pasive me ventilim të jashtëm
2. Ftohje/ngrohje pasive për ventilimin e ajrit të kabinës së pasagjerëve
3. Ftohje/ngrohje aktive e ajrit të jashtëm ose të kabinës së pasagjerëve
Struktura e sistemit pasiv është relativisht e thjeshtë dhe shfrytëzon drejtpërdrejt mjedisin ekzistues. Për shembull, nëse bateria duhet të ngrohet në dimër, mjedisi i nxehtë në ndarjen e pasagjerëve mund të përdoret për të thithur ajër. Nëse temperatura e baterisë është shumë e lartë gjatë drejtimit dhe efekti ftohës i ajrit në ndarjen e pasagjerëve nuk është i mirë, ajri i ftohtë nga jashtë mund të thithet për ta ftohur.
Për sistemin aktiv, duhet të krijohet një sistem i veçantë për të ofruar funksione ngrohjeje ose ftohjeje dhe të kontrollohet në mënyrë të pavarur sipas gjendjes së baterisë, gjë që gjithashtu rrit konsumin e energjisë dhe koston e automjetit. Zgjedhja e sistemeve të ndryshme varet kryesisht nga kërkesat e përdorimit të baterisë.
Menaxhimi termik me lëng si medium transferimi të nxehtësisë
Për transferimin e nxehtësisë me lëng si medium, është e nevojshme të vendoset një komunikim transferimi nxehtësie midis modulit dhe mediumit të lëngshëm, siç është një xhaketë uji, për të kryer ngrohje dhe ftohje indirekte në formën e konvekcionit dhe përçueshmërisë së nxehtësisë. Mjeti i transferimit të nxehtësisë mund të jetë uji, etilen glikoli ose edhe ftohësi. Ekziston gjithashtu transferim i drejtpërdrejtë i nxehtësisë duke zhytur pjesën poliare në lëngun e dielektrikut, por duhet të merren masa izolimi për të shmangur qarkun e shkurtër.
Ftohja pasive me lëng në përgjithësi përdor shkëmbimin e nxehtësisë lëng-ajër ambienti dhe më pas fut "fshikëza" në bateri për shkëmbim sekondar të nxehtësisë, ndërsa ftohja aktive përdor shkëmbyesit e nxehtësisë ftohës të motorrit-lëng-lëng, ose ngrohje elektrike/ngrohje vaji termik për të arritur ftohjen primare. Ngrohje, ftohje primare me ajër të kabinës së pasagjerit/ajër të kondicionuar me lëng ftohës-lëng.
Sistemi i menaxhimit termik me ajër dhe lëng si medium kërkon ventilatorë, pompa uji, shkëmbyes nxehtësie, ngrohës (Ngrohës ajri PTC), tubacionet dhe aksesorët e tjerë e bëjnë strukturën shumë të madhe dhe komplekse, dhe gjithashtu konsumojnë energji të baterisë, ndërsa grupi i baterisë ul dendësinë e fuqisë dhe dendësinë e energjisë së baterisë.
(Ftohësi PTCngrohës) Sistemi i ftohjes së baterisë i ftohur me ujë përdor ftohës (50% ujë/50% etilen glikol) për të transferuar nxehtësinë nga bateria në sistemin e ftohjes së ajrit të kondicionuar përmes ftohësit të baterisë dhe më pas në mjedis përmes kondensatorit. Temperatura e ujit të importuar është e lehtë të arrihet në një temperaturë më të ulët pas shkëmbimit të nxehtësisë nga ftohësi i baterisë dhe bateria mund të rregullohet për të funksionuar në diapazonin më të mirë të temperaturës së punës; parimi i sistemit tregohet në figurë. Komponentët kryesorë të sistemit të ftohësit përfshijnë: kondensatorin, kompresorin elektrik, avulluesin, valvulën e zgjerimit me valvul ndalimi, ftohësin e baterisë (valvula e zgjerimit me valvul ndalimi) dhe tubat e ajrit të kondicionuar, etj.; qarku i ujit të ftohjes përfshin:pompë elektrike uji, bateri (duke përfshirë pllakat ftohëse), ftohës baterish, tuba uji, rezervuarë zgjerimi dhe aksesorë të tjerë.
Koha e postimit: 13 korrik 2023
