Функції та класифікація силової батареї
Системи теплового менеджменту
1. Визначення системи теплового менеджменту
Коротше кажучи, система управління температурою батареї живлення контролює температуру системи батареї шляхом охолодження або нагрівання. Контроль температури батареї має значний вплив на продуктивність батареї. Батареї, що працюють у розумному діапазоні температур, мають довший термін служби та вищу надійність. Добре-продумана система охолодження батареї може ефективно відводити надлишок тепла, що утворюється під час роботи батареї, утримуючи підвищення температури батареї в розумному діапазоні, покращуючи робоче середовище батареї, а отже, збільшуючи термін служби та надійність батареї. Деякі системи керування температурою також включають нагрівання, щоб забезпечити належну робочу температуру акумулятора навіть за надзвичайно низьких-температур.
Два важливих індикатора керування температурою батареї:
① Підтримка температурного балансу всередині та між батареями;
② Контроль абсолютної температури батареї в розумному діапазоні.
Основні функції системи керування температурою акумулятора:
① Точне вимірювання та моніторинг температури акумулятора;
② Ефективне розсіювання тепла та охолодження, коли температура модуля батареї перевищує ліміт;
③ Швидке нагрівання в умовах низьких-температур, щоб забезпечити роботу акумуляторної системи в межах нормального діапазону температур;
④ Забезпечення рівномірного розподілу температури всередині акумуляторної батареї та зменшення різниці температур між окремими елементами.
Системи керування температурою батареї переважно використовують чотири методи охолодження: природне охолодження, примусове повітряне охолодження, рідинне охолодження та пряме охолодження. Природне охолодження є пасивним методом управління температурою, тоді як примусове повітряне охолодження, рідинне охолодження та охолодження постійним струмом є активними методами. Основна відмінність між цими трьома полягає в теплообмінному середовищі. Наразі ми представимо лише найпоширеніший метод: рідинне охолодження.
Технологія рідинного охолодження використовує рідинну конвекцію теплопередачі для видалення тепла, що виділяється акумулятором, таким чином знижуючи температуру акумулятора. Рідкі середовища мають високі коефіцієнти теплопередачі, велику теплоємність і високу швидкість охолодження, що значно знижує максимальну температуру і покращує рівномірність температурного поля акумуляторної батареї. Крім того, сама система керування температурою має відносно невеликі розміри. Системи рідинного охолодження пропонують гнучкість конструкції: окремі елементи або модулі акумуляторів можна занурювати в рідину, між модулями акумуляторів можна створювати охолоджувальні канали або охолоджуючі пластини можна використовувати в нижній частині акумулятора. Коли акумулятор знаходиться в прямому контакті з рідиною, рідина повинна забезпечити ізоляцію (наприклад, мінеральне масло), щоб запобігти коротким замиканням. Висока герметичність необхідна і для рідинної системи охолодження. Крім того, важливими факторами є механічна міцність, стійкість до вібрації та термін служби.
