Zgjidhjet e Menaxhimit termik për Sistemet e Baterive

Nuk ka dyshim se faktori i temperaturës ka një ndikim vendimtar në performancën, jetën dhe sigurinë e baterive të energjisë.Në përgjithësi, ne presim që sistemi i baterisë të funksionojë në intervalin 15~35℃, në mënyrë që të arrihet fuqia më e mirë dhe e hyrjes, energjia maksimale e disponueshme dhe jetëgjatësia më e gjatë e ciklit (megjithëse ruajtja në temperaturë të ulët mund të zgjasë jetën kalendarike e baterisë, por nuk ka shumë kuptim të praktikoni ruajtjen në temperaturë të ulët në aplikacione, dhe bateritë janë shumë të ngjashme me njerëzit në këtë drejtim).

Aktualisht, menaxhimi termik i sistemit të baterive të energjisë mund të ndahet kryesisht në katër kategori, ftohje natyrale, ftohje e ajrit, ftohje e lëngshme dhe ftohje e drejtpërdrejtë.Midis tyre, ftohja natyrale është një metodë pasive e menaxhimit termik, ndërsa ftohja me ajër, ftohja e lëngshme dhe rryma direkte janë aktive.Dallimi kryesor midis këtyre treve është ndryshimi në mediumin e shkëmbimit të nxehtësisë.

· Ftohje natyrale
Ftohja falas nuk ka pajisje shtesë për shkëmbimin e nxehtësisë.Për shembull, BYD ka adoptuar ftohje natyrale në Qin, Tang, Song, E6, Tengshi dhe modele të tjera që përdorin qeliza LFP.Kuptohet që BYD-ja vijuese do të kalojë në ftohje të lëngshme për modelet që përdorin bateri treshe.

· Ftohja me ajër (Ngrohës ajri PTC)
Ftohja e ajrit përdor ajrin si mjet për transferimin e nxehtësisë.Ka dy lloje të zakonshme.E para quhet ftohje pasive e ajrit, e cila përdor drejtpërdrejt ajrin e jashtëm për shkëmbimin e nxehtësisë.Lloji i dytë është ftohja aktive e ajrit, e cila mund të ngroh paraprakisht ose të ftoh ajrin e jashtëm përpara se të hyjë në sistemin e baterisë.Në ditët e para, shumë modele elektrike japoneze dhe koreane përdorën zgjidhje me ftohje me ajër.

· Ftohje e lëngshme
Ftohja e lëngshme përdor antifriz (siç është etilen glikol) si mjet për transferimin e nxehtësisë.Zakonisht ka shumë qarqe të ndryshme të shkëmbimit të nxehtësisë në tretësirë.Për shembull, VOLT ka një qark radiatori, një qark të ajrit të kondicionuar (Kondicioner PTC), dhe një qark PTC (Ngrohës PTC me ftohës).Sistemi i menaxhimit të baterisë përgjigjet dhe rregullon dhe ndërron sipas strategjisë së menaxhimit termik.TESLA Model S ka një qark në seri me ftohjen e motorit.Kur bateria duhet të nxehet në temperaturë të ulët, qarku i ftohjes së motorit lidhet në seri me qarkun e ftohjes së baterisë dhe motori mund ta ngrohë baterinë.Kur bateria e energjisë është në temperaturë të lartë, qarku i ftohjes së motorit dhe qarku i ftohjes së baterisë do të rregullohen paralelisht dhe dy sistemet e ftohjes do të shpërndajnë nxehtësinë në mënyrë të pavarur.

1. Kondensator gazi

2. Kondensator sekondar

3. Ventilator dytësor i kondensatorit

4. Ventilator i kondensatorit të gazit

5. Sensori i presionit të kondicionerit (ana e presionit të lartë)

6. Sensori i temperaturës së kondicionerit (ana e presionit të lartë)

7. Kompresor elektronik i kondicionerit

8. Sensori i presionit të kondicionerit (ana e presionit të ulët)

9. Sensori i temperaturës së kondicionerit (ana e presionit të ulët)

10. Valvula e zgjerimit (ftohës)

11. Valvula e zgjerimit (avullues)

· Ftohje direkte
Ftohja direkte përdor ftohës (material që ndryshon fazën) si mjet shkëmbimi nxehtësie.Ftohësi mund të thithë një sasi të madhe nxehtësie gjatë procesit të kalimit të fazës gaz-lëng.Krahasuar me ftohësin, efikasiteti i transferimit të nxehtësisë mund të rritet me më shumë se tre herë dhe bateria mund të zëvendësohet më shpejt.Nxehtësia brenda sistemit largohet.Skema e ftohjes direkte është përdorur në BMW i3.

 

Përveç efikasitetit të ftohjes, skema e menaxhimit termik të sistemit të baterive duhet të marrë parasysh konsistencën e temperaturës së të gjitha baterive.PACK ka qindra qeliza dhe sensori i temperaturës nuk mund të zbulojë çdo qelizë.Për shembull, ka 444 bateri në një modul të Tesla Model S, por janë rregulluar vetëm 2 pika të zbulimit të temperaturës.Prandaj, është e nevojshme që bateria të bëhet sa më e qëndrueshme përmes dizajnit të menaxhimit termik.Dhe konsistenca e mirë e temperaturës është parakusht për parametrat e qëndrueshëm të performancës si fuqia e baterisë, jetëgjatësia dhe SOC.