Analiżi tas-Sistema ta' Ġestjoni Termali tal-Mezz ta' Trasferiment tas-Sħana tal-Batterija tal-Enerġija

Waħda mit-teknoloġiji ewlenin tal-vetturi tal-enerġija ġodda hija l-batteriji tal-enerġija. Il-kwalità tal-batteriji tiddetermina l-ispiża tal-vetturi elettriċi minn naħa waħda, u l-firxa tas-sewqan tal-vetturi elettriċi min-naħa l-oħra. Fattur ewlieni għall-aċċettazzjoni u l-adozzjoni rapida.

Skont il-karatteristiċi tal-użu, ir-rekwiżiti u l-oqsma tal-applikazzjoni tal-batteriji tal-enerġija, it-tipi ta' riċerka u żvilupp ta' batteriji tal-enerġija f'pajjiżhom u barra minn pajjiżhom huma bejn wieħed u ieħor: batteriji taċ-ċomb-aċidu, batteriji tan-nikil-kadmju, batteriji tan-nikil-metall idrid, batteriji tal-jone tal-litju, ċelloli tal-fjuwil, eċċ., li fosthom l-iżvilupp ta' batteriji tal-jone tal-litju jingħata l-aktar attenzjoni.

Imġieba tal-ġenerazzjoni tas-sħana tal-batterija tal-enerġija

Is-sors tas-sħana, ir-rata tal-ġenerazzjoni tas-sħana, il-kapaċità tas-sħana tal-batterija u parametri oħra relatati tal-modulu tal-batterija tal-enerġija huma relatati mill-qrib man-natura tal-batterija. Is-sħana rilaxxata mill-batterija tiddependi min-natura u l-karatteristiċi kimiċi, mekkaniċi u elettriċi tal-batterija, speċjalment in-natura tar-reazzjoni elettrokimika. L-enerġija tas-sħana ġġenerata fir-reazzjoni tal-batterija tista' tiġi espressa bis-sħana tar-reazzjoni tal-batterija Qr; il-polarizzazzjoni elettrokimika tikkawża li l-vultaġġ attwali tal-batterija jiddevja mill-forza elettromotiva tal-ekwilibriju tagħha, u t-telf tal-enerġija kkawżat mill-polarizzazzjoni tal-batterija huwa espress minn Qp. Minbarra li r-reazzjoni tal-batterija tipproċedi skont l-ekwazzjoni tar-reazzjoni, hemm ukoll xi reazzjonijiet sekondarji. Reazzjonijiet sekondarji tipiċi jinkludu d-dekompożizzjoni tal-elettroliti u l-awto-skarika tal-batterija. Is-sħana tar-reazzjoni sekondarja ġġenerata f'dan il-proċess hija Qs. Barra minn hekk, minħabba li kwalunkwe batterija inevitabbilment ikollha reżistenza, is-sħana Joule Qj tiġi ġġenerata meta jgħaddi l-kurrent. Għalhekk, is-sħana totali ta' batterija hija s-somma tas-sħana tal-aspetti li ġejjin: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.

Skont il-proċess speċifiku tal-iċċarġjar (ħatt), il-fatturi ewlenin li jikkawżaw li l-batterija tiġġenera s-sħana huma wkoll differenti. Pereżempju, meta l-batterija tkun iċċarġjata normalment, Qr huwa l-fattur dominanti; u fl-istadju aktar tard tal-iċċarġjar tal-batterija, minħabba d-dekompożizzjoni tal-elettrolit, jibdew iseħħu reazzjonijiet sekondarji (is-sħana tar-reazzjoni sekondarja hija Qs), meta l-batterija tkun kważi ċċarġjata kompletament u ċċarġjata żżejjed, Dak li jiġri prinċipalment hija d-dekompożizzjoni tal-elettrolit, fejn Qs tiddomina. Is-sħana Joule Qj tiddependi fuq il-kurrent u r-reżistenza. Il-metodu ta' ċċarġjar użat komunement jitwettaq taħt kurrent kostanti, u Qj huwa valur speċifiku f'dan il-ħin. Madankollu, waqt il-bidu u l-aċċelerazzjoni, il-kurrent huwa relattivament għoli. Għal HEV, dan huwa ekwivalenti għal kurrent ta' għexieren ta' ampere sa mijiet ta' ampere. F'dan il-ħin, is-sħana Joule Qj hija kbira ħafna u ssir is-sors ewlieni tar-rilaxx tas-sħana tal-batterija.

Mill-perspettiva tal-kontrollabbiltà tal-ġestjoni termali, is-sistemi ta' ġestjoni termali jistgħu jinqasmu f'żewġ tipi: attivi u passivi. Mill-perspettiva tal-mezz tat-trasferiment tas-sħana, is-sistemi ta' ġestjoni termali jistgħu jinqasmu fi: ħażna termali mkessħa bl-arja, imkessħa bil-likwidu, u ħażna termali b'bidla ta' fażi.

Ġestjoni termali bl-arja bħala mezz ta' trasferiment tas-sħana

Il-mezz tat-trasferiment tas-sħana għandu impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni u l-ispiża tas-sistema ta' ġestjoni termali. L-użu tal-arja bħala l-mezz tat-trasferiment tas-sħana huwa biex tiġi introdotta direttament l-arja sabiex tiċċirkola mill-modulu tal-batterija biex jinkiseb l-iskop tad-dissipazzjoni tas-sħana. Ġeneralment, huma meħtieġa fannijiet, ventilazzjoni tad-dħul u tal-ħruġ u komponenti oħra.
Skont is-sorsi differenti tad-dħul tal-arja, ġeneralment ikun hemm il-forom li ġejjin:
1 Tkessiħ passiv b'ventilazzjoni tal-arja minn barra
2. Tkessiħ/tisħin passiv għall-ventilazzjoni tal-arja tal-kompartiment tal-passiġġieri
3. Tkessiħ/tisħin attiv tal-arja ta' barra jew tal-kompartiment tal-passiġġieri
L-istruttura tas-sistema passiva hija relattivament sempliċi u tutilizza direttament l-ambjent eżistenti. Pereżempju, jekk il-batterija teħtieġ li tissaħħan fix-xitwa, l-ambjent sħun fil-kompartiment tal-passiġġieri jista' jintuża biex tieħu n-nifs tal-arja. Jekk it-temperatura tal-batterija tkun għolja wisq waqt is-sewqan u l-effett tat-tkessiħ tal-arja fil-kompartiment tal-passiġġieri ma jkunx tajjeb, arja kiesħa minn barra tista' tiġi inalata biex tkessaħ.

Għas-sistema attiva, jeħtieġ li tiġi stabbilita sistema separata biex tipprovdi funzjonijiet ta' tisħin jew tkessiħ u tkun ikkontrollata b'mod indipendenti skont l-istatus tal-batterija, li jżid ukoll il-konsum tal-enerġija u l-ispiża tal-vettura. L-għażla ta' sistemi differenti tiddependi prinċipalment fuq ir-rekwiżiti tal-użu tal-batterija.

Ġestjoni termali bil-likwidu bħala mezz ta' trasferiment tas-sħana

Għat-trasferiment tas-sħana bil-likwidu bħala l-mezz, huwa meħtieġ li tiġi stabbilita komunikazzjoni ta' trasferiment tas-sħana bejn il-modulu u l-mezz likwidu, bħal ġakketta tal-ilma, biex titwettaq tisħin u tkessiħ indirett fil-forma ta' konvezzjoni u konduzzjoni tas-sħana. Il-mezz tat-trasferiment tas-sħana jista' jkun ilma, etilene glikol jew saħansitra Refriġerant. Hemm ukoll trasferiment dirett tas-sħana billi l-biċċa tal-pol tiġi mgħaddsa fil-likwidu tad-dielettriku, iżda jridu jittieħdu miżuri ta' insulazzjoni biex jiġi evitat short circuit.

It-tkessiħ likwidu passiv ġeneralment juża skambju tas-sħana likwidu-arja ambjentali u mbagħad jintroduċi kokuni fil-batterija għal skambju sekondarju tas-sħana, filwaqt li t-tkessiħ attiv juża skambjaturi tas-sħana b'mezz likwidu li jkessaħ il-magna, jew tisħin elettriku/tisħin biż-żejt termali biex jikseb tkessiħ primarju. Tisħin, tkessiħ primarju b'arja tal-kabina tal-passiġġieri/arja kondizzjonata b'refriġerant-mezz likwidu.
Is-sistema ta' ġestjoni termali bl-arja u l-likwidu bħala l-mezz teħtieġ fannijiet, pompi tal-ilma, skambjaturi tas-sħana, ħiters (Ħiter tal-arja PTC), pajpijiet u aċċessorji oħra biex jagħmlu l-istruttura kbira u kumplessa wisq, u wkoll jikkonsmaw l-enerġija tal-batterija, matriċi Id-densità tal-qawwa u d-densità tal-enerġija tal-batterija jitbaxxew.
(Likwidu li jkessaħ PTCheaterIs-sistema tat-tkessiħ tal-batterija mkessħa bl-ilma tuża likwidu li jkessaħ (50% ilma/50% etilene glikol) biex tittrasferixxi s-sħana mill-batterija għas-sistema tar-refriġerant tal-arja kondizzjonata permezz tal-apparat li jkessaħ il-batterija, u mbagħad lejn l-ambjent permezz tal-kondensatur. It-temperatura tal-ilma importata hija faċli biex tintlaħaq temperatura aktar baxxa wara l-iskambju tas-sħana mill-apparat li jkessaħ il-batterija, u l-batterija tista' tiġi aġġustata biex topera fl-aħjar firxa ta' temperatura tax-xogħol; il-prinċipju tas-sistema huwa muri fil-figura. Il-komponenti ewlenin tas-sistema tar-refriġerant jinkludu: kondensatur, kompressur elettriku, evaporatur, valv ta' espansjoni b'valv ta' waqfien, apparat li jkessaħ il-batterija (valv ta' espansjoni b'valv ta' waqfien) u pajpijiet tal-arja kondizzjonata, eċċ.; iċ-ċirkwit tal-ilma tat-tkessiħ jinkludi:pompa tal-ilma elettrika, batterija (inklużi pjanċi tat-tkessiħ), apparat li jkessaħ il-batteriji, pajpijiet tal-ilma, tankijiet ta' espansjoni u aċċessorji oħra.