Op de lange termijn zullen nieuwe energievoertuigen, met name puur elektrische voertuigen, hun wereldwijde groeimomentum blijven behouden, met strengere emissie-eisen, steeds meer geoptimaliseerde batterijtechnologie en prijzen, voortdurende verbetering van de infrastructuur en acceptatie door de consument van elektrische voertuigen. hoger en hoger.

Het meest waardevolle onderdeel van een elektrische auto is de batterij. Voor batterijen is tijd geen mes, maar temperatuur een mes. Hoe goed de batterijtechnologie ook is, extreme temperaturen zijn een probleem. Daarom is het thermische beheersysteem voor batterijen ontstaan.

Met betrekking tot woordenschat zoals ternair lithium en ternair elektrisch systeem, hebben we de alfabetiseringsklasse al eerder besproken en vandaag gaan we het thermische beheersysteem van de batterij van elektrische voertuigen gebruiken. Hiertoe hebben we de heer Lars Kostede, de projectleider van de uitvoeringsorganisatie HELLA China, die deskundig is op dit gebied, geraadpleegd.

Wat is een thermisch beheersysteem?

Laat u niet misleiden door dit woord, het is als een verpakking voor een mobiele telefoon langs de weg, of, om het zacht uit te drukken, ‘polymeerafwerking’. “Thermisch managementsysteem” is meer een allesomvattende term.

Verschillende thermische managementsystemen richten zich op verschillende gebieden, zoals de watertank van de motor, en de airconditioning op de auto is de grootste factor bij het bepalen van het rijcomfort, maar dat is niet het geval. Hoe goed is de NVH wanneer de airconditioning van de auto wordt gestopt, hoe sterk de filtercapaciteit van het chassis ook is? Een Rolls-Royce zonder airconditioning is niet zo goed als een Chery – vooral in deze tijd van het jaar zijn airconditioners van vitaal belang voor het leven van autobezitters. Belangrijk.

Het thermisch beheersysteem voor accu’s van elektrische voertuigen pakt dit punt feitelijk aan.

Waarom hebben batterijen een thermisch beheersysteem nodig?

Vergeleken met brandstofvoertuigen ligt het “unieke” veiligheidsrisico van elektrische voertuigen in de thermische controle van de power-accu. Nadat thermische runaway optreedt, vindt ketendiffusie plaats vergelijkbaar met thermonucleaire reactie.

Neem als voorbeeld de beroemde 18650 lithiumbatterij. Veel batterijcellen vormen een batterijpakket. Als de hitte van de ene batterijcel uit de hand loopt, wordt de warmte overgedragen aan de omgeving, en dan zullen de omringende batterijcellen een kettingreactie na elkaar krijgen als een knaller. Tijdens dit proces zullen veel onderzoeksthema’s worden geïnitieerd, waaronder intermediaire temperatuurstijgingen, chemische en elektrische warmteopwekking, warmteoverdracht en convectie.

De eenvoudigste en meest effectieve manier om zo’n thermische kettingreactie te beheersen, is door een isolatielaag toe te voegen tussen de stroomaccu’s – nu letten veel brandstofvoertuigen erop en een cirkel van isolatielaag wordt aan de buitenkant van de batterij geplaatst.

Hoewel de isolatielaag het eenvoudigste type thermisch beheersysteem voor batterijen is, is het ook het meest lastige. Enerzijds heeft de dikte van de isolatielaag direct invloed op het totale volume van het batterijpakket; aan de andere kant is de isolatielaag een “passief thermisch beheersysteem” dat het batterijpakket vertraagt ​​wanneer het moet worden verwarmd of gekoeld.

De beste werktemperatuur van traditionele lithiumbatterijen is 0℃~40℃. Een te hoge temperatuur zal de opslagcapaciteit van de batterij en de levensduur van de batterij verminderen. In feite is de temperatuur op de grond in de zomer zeer waarschijnlijk hoger dan 40°C, en iedereen weet dat de temperatuur van een gesloten auto in de zomer hoger kan zijn dan 60°C. Evenzo is de binnenkant van het batterijpakket ook een kleine ruimte en zal het erg heet zijn… Voor elektrische voertuigen is een volledig thermisch beheersysteem van de batterij erg belangrijk.

Een bepaald merk elektrische voertuigen dat in 2011 op grote schaal in Noord-Amerika werd verkocht, dankzij het relatief eenvoudige thermische beheersysteem van de batterij, nam de batterijcapaciteit na 5 jaar ernstig af, waardoor Noord-Amerikaanse autobezitters $ 5,000 moesten betalen om de batterij te vervangen .

En als de temperatuur lager is dan 0°C, wordt de ontlaadcapaciteit van gewone lithiumbatterijen verminderd – ook wel ‘running’ genoemd. Bovendien, hoe lager de temperatuur, hoe slechter de ionisatie-activiteit van de batterij, wat zal leiden tot een afname van de laadefficiëntie, dat wil zeggen “moeilijk op te laden en lage capaciteit”. Een goed thermisch beheersysteem voor batterijen verwarmt het batterijpakket voordat het wordt opgeladen bij een lage temperatuur en heeft zelfs een energiezuinige isolatiefunctie wanneer de voeding is aangesloten.

Sommige bedrijven hebben zelfs lithiumbatterijen voor lage temperaturen ontwikkeld die geschikt zijn voor extreme omgevingstemperaturen. Een lithiumbatterij voor lage temperaturen die is ontworpen voor polaire omgevingen, kan bijvoorbeeld snel worden opgeladen bij 0.2C bij -40°C en een ontlaadcapaciteit van niet minder dan 80%. Anderen werken goed in het temperatuurbereik van -50°C tot 70°C en hebben geen hulp nodig van een thermisch beheersysteem.

Deze lithiumbatterijen voldoen moeilijk aan de behoeften van autobedrijven op het gebied van energiedichtheid en kosten, dus voor autobedrijven zijn thermische beheersystemen voor batterijen nog steeds een economische oplossing om de levensduur van de batterij en de bedrijfsomstandigheden te garanderen.

Hoe werkt het thermische beheersysteem van de batterij?

Het werkingsprincipe van het thermische beheersysteem van de batterij is vergelijkbaar met dat van een huishoudelijke airconditioner. Simpel gezegd, de meet- en regeleenheid is verantwoordelijk voor de temperatuurbewaking en de component voor temperatuurregeling drijft het warmteoverdrachtsmedium aan om de uiteindelijke temperatuurregeling te voltooien. De nauwkeurigheid van de temperatuurregeling van het thermische beheersysteem van de batterij is echter veel hoger dan die van huishoudelijke airconditioners, en het kan zelfs de temperatuur van een enkele batterijcel in een batterijpakket bewaken.

De gebruikelijke warmtegeleidende media in het thermische beheersysteem van de batterij zijn lucht-, vloeistof- en faseovergangsmaterialen. Vanwege efficiëntie- en kostenfactoren gebruiken de meeste van de huidige reguliere thermische beheersystemen voor batterijen vloeistof als warmteoverdrachtsmedium. De pomp is het kernonderdeel van dit thermische beheersysteem voor batterijen.

Op dit moment levert HELLA veel kerncomponenten voor het thermische beheersysteem voor batterijen van voertuigen met nieuwe energie, waarvan de meest representatieve de elektronische circulatiewaterpomp MPx is, die de druk en het debiet van de pomp nauwkeurig kan regelen. De bedrijfstemperatuur wordt op een ideale temperatuur gehouden. niveau om de duurzaamheid van het batterijsysteem te bereiken.

Bovendien biedt HELLA’s batterij-thermisch managementsysteem ook een systeemoplossing voor de auto-industrie, niet alleen een productoplossing, vooral in China, wat erg belangrijk is…

Dus, wat is een systeemoplossing en wat is een eenvoudige oplossing?

Koop bijvoorbeeld een computer, u vertelt de verkoper de prestaties, het gebruik en de betaalbare prijs, de verkoper helpt u bij het kiezen van een aantal producten en vertelt u het garantiebeleid, vindt u leuk, betaalt en stelt de verkoper op de hoogte dat u een versie wilt installeren van het besturingssysteem , De volgende dag op de computer, nadat u ergens voor tekent, crasht de computer rechtstreeks naar de handelaar – dit wordt een systeemoplossing genoemd.

De enige oplossing is om je eigen shell, CPU, ventilator, geheugen, harde schijf, grafische kaart op de markt te kopen en er dan zelf een te maken. Dit proces kan niet binnen twee dagen worden opgelost. En op de gemonteerde computer zit geen garantie. Zodra de machine uitvalt, moet u één voor één naar de onderdelen voor onderhoud gaan en communiceren met de relevante onderdelenleveranciers nadat u de defecte onderdelen hebt gevonden. Bovendien, als een accessoire van een derde partij beschadigd is door een defect van het accessoire, bijvoorbeeld als de CPU doorbrandt door een ventilatorprobleem, kunt u het beste de kosten van de nieuwe ventilator betalen door de ventilatorleverancier, en de verlies van de CPU wordt niet vergoed…

Dit is het verschil tussen een systeemoplossing en een enkele oplossing.