در درازمدت، وسایل نقلیه جدید انرژی، به ویژه خودروهای الکتریکی خالص، با الزامات انتشار سخت‌گیرانه‌تر، فناوری باتری و قیمت‌های بهینه‌تر، بهبود مستمر زیرساخت‌ها و پذیرش مصرف‌کننده از خودروهای الکتریکی، به شتاب رشد جهانی خود ادامه خواهند داد. بلندتر و بلندتر

با ارزش ترین جزء یک ماشین الکتریکی باتری است. برای باتری ها، زمان یک چاقو نیست، اما دما یک چاقو است. مهم نیست که فناوری باتری چقدر خوب است، دمای شدید یک مشکل است. بنابراین سیستم مدیریت حرارتی باتری به وجود آمد.

در مورد واژگانی مانند لیتیوم سه تایی و سیستم الکتریکی سه تایی، قبلاً در مورد کلاس سوادآموزی صحبت کرده ایم و امروز می خواهیم سیستم مدیریت حرارتی باتری خودروهای الکتریکی را بکشیم. برای این منظور با آقای لارس کوستده، سرپرست پروژه آژانس مجری هللا چین که متخصص در این زمینه است، مشورت کردیم.

سیستم مدیریت حرارتی چیست؟

فریب این کلمه را نخورید، این مانند بسته بندی تلفن همراه کنار جاده یا به زبان ساده، “پرونده پلیمری” است. “سیستم مدیریت حرارتی” بیشتر شبیه یک اصطلاح فراگیر است.

سیستم های مدیریت حرارتی مختلف مناطق مختلفی مانند مخزن آب موتور را هدف قرار می دهند و تهویه مطبوع روی خودرو بزرگترین عامل در تعیین راحتی سواری است، اما اینطور نیست. هر وقت کولر ماشین قطع بشه هرچقدر هم که ظرفیت فیلتر شاسی قوی باشه NVH چقدر خوبه؟ رولزرویس بدون کولر به خوبی چری نیست – به خصوص در این زمان از سال، کولر گازی برای زندگی صاحبان خودرو حیاتی است. مهم.

سیستم مدیریت حرارتی باتری خودروهای الکتریکی در واقع به این نکته می پردازد.

چرا باتری ها به سیستم مدیریت حرارتی نیاز دارند؟

در مقایسه با وسایل نقلیه سوختی، خطر ایمنی “بی نظیر” وسایل نقلیه الکتریکی در کنترل حرارتی باتری قدرت نهفته است. پس از وقوع فرار حرارتی، انتشار زنجیره ای مشابه واکنش گرما هسته ای رخ می دهد.

به عنوان مثال باتری لیتیومی معروف 18650 را در نظر بگیرید. بسیاری از سلول های باتری یک بسته باتری را تشکیل می دهند. اگر گرمای یک سلول باتری از کنترل خارج شود، گرما به محیط اطراف منتقل می شود و سپس سلول های باتری اطراف یکی پس از دیگری مانند ترقه یک واکنش زنجیره ای خواهند داشت. در طول این فرآیند، بسیاری از موضوعات تحقیقاتی از جمله نرخ افزایش دمای متوسط، تولید حرارت شیمیایی و الکتریکی، انتقال حرارت و همرفت آغاز خواهد شد.

ساده ترین و مؤثرترین راه برای کنترل چنین فرار حرارتی زنجیره ای، افزودن یک لایه عایق بین واحدهای باتری نیرو است – اکنون بسیاری از وسایل نقلیه سوختی به آن توجه می کنند و دایره ای از لایه عایق در قسمت بیرونی باتری قرار می گیرد.

اگرچه لایه عایق ساده ترین نوع سیستم مدیریت حرارتی باتری است، اما دردسرسازترین آن نیز می باشد. از یک طرف، ضخامت لایه عایق به طور مستقیم بر حجم کلی بسته باتری تأثیر می گذارد. از سوی دیگر، لایه عایق یک “سیستم مدیریت حرارتی غیرفعال” است که بسته باتری را در زمانی که نیاز به گرم کردن یا خنک شدن دارد کند می کند.

بهترین دمای کار باتری لیتیومی سنتی 0℃~40℃ است. دمای بیش از حد ظرفیت ذخیره سازی باتری و عمر چرخه باتری را کاهش می دهد. در واقع دمای زمین در تابستان به احتمال بسیار زیاد از 40 درجه سانتیگراد بیشتر می شود و همه می دانند که دمای یک ماشین دربسته ممکن است در تابستان از 60 درجه سانتیگراد هم بیشتر شود. به طور مشابه، داخل بسته باتری نیز یک فضای محدود است و بسیار گرم خواهد بود… برای وسایل نقلیه الکتریکی، یک سیستم مدیریت حرارتی کامل باتری بسیار مهم است.

یک برند خاص از خودروهای الکتریکی در سال 2011 در مقیاس بزرگ در آمریکای شمالی فروخته شد، به دلیل سیستم مدیریت حرارتی نسبتا ساده باتری، ظرفیت باتری پس از 5 سال به شدت کاهش یافت و در نتیجه صاحبان خودروهای آمریکای شمالی مجبور شدند 5,000 دلار برای تعویض باتری بپردازند. .

و اگر درجه حرارت کمتر از 0 درجه سانتیگراد باشد، ظرفیت تخلیه باتری های لیتیومی معمولی کاهش می یابد – همچنین به عنوان “در حال اجرا” شناخته می شود. علاوه بر این، هرچه دما پایین تر باشد، فعالیت یونیزاسیون باتری بدتر می شود، که منجر به کاهش راندمان شارژ می شود، یعنی “شارژ کردن مشکل و ظرفیت کم”. یک سیستم مدیریت حرارتی باتری خوب، بسته باتری را قبل از شارژ در دمای پایین گرم می‌کند، و حتی وقتی منبع تغذیه وصل است، عملکرد عایق کم‌مصرف دارد.

در واقع، برخی از شرکت‌ها باتری‌های لیتیومی با دمای پایین و مناسب برای دمای شدید محیطی تولید کرده‌اند. به عنوان مثال، یک باتری لیتیومی با دمای پایین طراحی شده برای محیط های قطبی می تواند به شارژ سریع در دمای 0.2 درجه سانتی گراد در -40 درجه سانتی گراد و ظرفیت تخلیه کمتر از 80 درصد دست یابد. برخی دیگر در محدوده دمایی -50 تا 70 درجه سانتی گراد به خوبی کار می کنند و به هیچ کمکی از سیستم مدیریت حرارتی نیاز ندارند.

این باتری‌های لیتیومی به سختی می‌توانند نیاز شرکت‌های خودروسازی را از نظر چگالی انرژی و هزینه برآورده کنند، بنابراین برای شرکت‌های خودروسازی، سیستم‌های مدیریت حرارتی باتری هنوز یک راه‌حل اقتصادی برای اطمینان از عمر باتری و شرایط کارکرد هستند.

سیستم مدیریت حرارتی باتری چگونه کار می کند؟

اصل کار سیستم مدیریت حرارتی باتری شبیه به سیستم تهویه مطبوع خانگی است. به عبارت ساده، واحد اندازه گیری و کنترل وظیفه نظارت بر دما را بر عهده دارد و جزء کنترل دما، محیط انتقال حرارت را برای تکمیل کنترل دمای نهایی هدایت می کند. با این حال، دقت کنترل دما در سیستم مدیریت حرارتی باتری بسیار بالاتر از سیستم تهویه مطبوع خانگی است و حتی می تواند دمای یک سلول باتری را در یک بسته باتری کنترل کند.

رسانه های رایج رسانش گرما در سیستم مدیریت حرارتی باتری، هوا، مایع و مواد تغییر فاز هستند. با توجه به عوامل کارایی و هزینه، اکثر سیستم های مدیریت حرارتی باتری جریان اصلی فعلی از مایع به عنوان واسطه انتقال حرارت استفاده می کنند. پمپ جزء اصلی این سیستم مدیریت حرارتی باتری است.

در حال حاضر، HELLA اجزای اصلی بسیاری را برای سیستم مدیریت حرارتی باتری خودروهای انرژی جدید ارائه می دهد که نماینده ترین آنها پمپ آب گردشی الکترونیکی MPx است که می تواند فشار و جریان را با دقت کنترل کند. دمای عملیاتی در حالت ایده آل حفظ می شود. سطح برای دستیابی به دوام سیستم باتری.

علاوه بر این، سیستم مدیریت حرارتی باتری HELLA همچنین یک راه حل سیستمی برای صنعت خودرو ارائه می دهد، نه فقط یک راه حل محصول، به خصوص در چین، که بسیار مهم است…

بنابراین، راه حل سیستم چیست و راه حل ساده چیست؟

یک کامپیوتر بخرید، به عنوان مثال، عملکرد، استفاده و قیمت مقرون به صرفه را به فروشنده می گویید، فروشنده به شما کمک می کند تا برخی از محصولات را انتخاب کنید و خط مشی گارانتی را به شما می گوید، به شما علاقه مند است، پرداخت کنید و به فروشنده اطلاع می دهد که می خواهید هر نسخه ای را نصب کنید. از سیستم عامل، روز بعد در رایانه، پس از اینکه چیزی را امضا کردید، رایانه مستقیماً به فروشنده خراب می شود – این یک راه حل سیستم نامیده می شود.

تنها راه حل این است که پوسته، سی پی یو، فن، حافظه، هارد، کارت گرافیک خود را در بازار بخرید و سپس خودتان یکی بسازید. این روند در عرض دو روز قابل حل نیست. و کامپیوتر مونتاژ شده گارانتی ندارد. پس از خرابی دستگاه، باید تک تک به سراغ قطعات تعمیر و نگهداری رفته و پس از یافتن قطعات معیوب با تامین کنندگان مربوطه در ارتباط باشید. علاوه بر این، اگر لوازم جانبی شخص ثالث به دلیل خرابی لوازم جانبی آسیب ببیند، به عنوان مثال، CPU به دلیل مشکل فن سوخت، بهتر است هزینه فن جدید توسط تامین کننده فن پرداخت شود و از دست دادن CPU جبران نخواهد شد…

این تفاوت بین یک راه حل سیستمی و یک راه حل واحد است.