Analisis Teknologi Manajemen Termal
Baterai Tenaga Kendaraan Listrik Murni
Teknologi manajemen termal baterai daya
1. Pendinginan baterai
Secara umum, metode pendinginan baterai pada kendaraan listrik murni terutama mencakup pendinginan udara, pendinginan cair, dan pendinginan langsung.
1) Teknologi pendingin udara (pendinginan udara) menggunakan angin alami atau udara dingin yang dihasilkan oleh sistem pendingin kendaraan untuk menghilangkan panas melalui konveksi termal atau konduksi panas untuk mencapai pendinginan baterai. Teknologi pendingin udara memiliki karakteristik sistem yang sederhana, biaya rendah dan perawatan yang mudah, serta banyak digunakan.
2) Teknologi pendingin cair menggunakan cairan sebagai media perpindahan panas, dan cairan menghilangkan panas saat mengalir melalui pipa di dalam baterai daya. Cairan yang digunakan dalam pendingin cair sebagian besar adalah cairan pendingin yang bersirkulasi dalam sistem pendingin kendaraan. Panas yang dibawa oleh cairan pendingin dibuang ke udara melalui radiator. Beberapa kendaraan dilengkapi dengan penukar panas yang disebut Chiller pada sistem pendinginnya untuk menggabungkan sistem pendingin kendaraan dan sistem pendingin untuk meningkatkan efek pendinginan sistem. Dibandingkan dengan teknologi pendingin udara, teknologi pendingin cair memiliki karakteristik kapasitas pendinginan yang kuat, keseragaman yang baik, dan kecepatan yang cepat.
3) Teknologi pendinginan langsung menggunakan zat pendingin dalam sistem pendingin untuk langsung menghilangkan panas dari baterai daya. Satu set katup ekspansi dan evaporator dipasang di dalam baterai daya. Refrigeran menguap dan menyerap panas di evaporator. Karena teknologi pendinginan langsung tidak memiliki penukar panas seperti pada teknologi pendingin cair, pendinginan langsung lebih efisien. Namun, saat baterai daya mendingin, sebagian zat pendingin dalam sistem pendingin perlu dihilangkan, yang akan mempengaruhi efek pendinginan kompartemen penumpang dan mengurangi kenyamanan.
2 Pemanasan baterai
Ada dua jenis utama teknologi pemanas daya baterai: pemanasan mandiri baterai dan penggunaan elemen pemanas eksternal. Pemanasan otomatis baterai, seperti namanya, menggunakan panas yang dihasilkan baterai selama pengisian dan pengosongan untuk meningkatkan suhu baterai. Namun, metode ini mempunyai efisiensi pemanasan yang lambat dan pada dasarnya telah ditinggalkan.
Kegunaan utama elemen pemanas eksternal adalah film pemanas dan PTC. Film pemanas dekat dengan permukaan modul baterai dan menghasilkan panas untuk meningkatkan suhu baterai saat daya disuplai. Metode pemanasan baterai mirip dengan metode pendinginan, dan ada tiga jenis: pemanasan udara, pemanasan air, dan pemanasan langsung zat pendingin.
3 Sistem manajemen termal
Saat baterai didinginkan dan dipanaskan, metode berbeda dapat dipilih secara independen. Namun, seiring dengan semakin tingginya integrasi kendaraan, persyaratan yang lebih tinggi juga diajukan untuk sistem manajemen termal kendaraan. Oleh karena itu, muncullah sistem manajemen termal yang dapat mendinginkan dan memanaskan baterai. Beberapa kendaraan bahkan telah mengembangkan sistem manajemen termal yang sangat terintegrasi menggunakan AC pompa panas, yang menggabungkan sistem pendingin kendaraan, pendinginan/pemanas daya baterai, serta pendinginan dan pemanas kompartemen penumpang. Tiga sistem utama digabungkan secara organik.
Kasus sistem manajemen termal kendaraan
1. Arsitektur sistem manajemen termal
Arsitektur sistem manajemen termal kendaraan listrik murni tertentu ditunjukkan pada Gambar 1. Sistem manajemen termal ini menggunakan AC pompa panas untuk mencapai kesatuan organik dari pendinginan langsung dan pemanasan baterai, pendinginan sistem penggerak listrik, dan pendinginan dan pemanas kompartemen penumpang. Di sirkuit penggerak listrik, sirkuit pendingin air terpisah dipasang, yang dihubungkan ke sistem pompa panas melalui penukar panas pelat untuk perpindahan panas, yang dapat mewujudkan fungsi pemulihan panas limbah dan menghentikan fungsi pemanasan; di musim dingin, untuk mengatasi masalah efek pemanasan yang buruk pada AC pompa panas, mencocokkan PTC untuk meningkatkan efek pemanasan pada kompartemen penumpang. Sistem manajemen termal memungkinkan kebutuhan pendinginan dan pemanasan dalam berbagai mode.
2. Prinsip sistem manajemen termal
Karena sistem memiliki beberapa mode kerja, artikel ini hanya memperkenalkan prinsip kerja mode pendinginan dan pemanasan dimana baterai atau kompartemen penumpang perlu didinginkan.
1) Prinsip pendinginan daya baterai. Ketika suhu baterai daya tinggi dan perlu didinginkan, katup solenoid AC dan pendingin, katup solenoid pertukaran panas udara, katup ekspansi elektronik baterai, dan katup solenoid pendingin baterai dalam sistem dibuka (katup solenoid pemanas baterai ditutup) , dan ketika zat pendingin mengalir melalui katup ekspansi elektronik baterai, setelah pelambatan dan pemuaian, zat pendingin tersebut menguap dan menyerap panas di penukar panas pelat paket baterai, menghilangkan panas untuk mencapai tujuan pendinginan baterai. Jika kompartemen penumpang juga membutuhkan pendinginan saat ini, Anda hanya perlu membuka katup ekspansi elektronik pendingin (katup solenoid AC dan pemanas ditutup), dan sebagian refrigeran akan menguap dan menyerap panas di evaporator di dalam mobil untuk mencapai pendinginan kompartemen penumpang.
2) Prinsip pemanasan daya baterai. Ketika suhu baterai rendah dan perlu dipanaskan, katup solenoid pemanas baterai, katup ekspansi elektronik baterai, katup solenoid pertukaran panas sumber air, dan katup solenoid pemanas AC dalam sistem terbuka (katup ekspansi elektronik pemanas, AC dan pendingin) katup solenoid, katup solenoid pertukaran panas udara, katup ekspansi elektronik pendingin ditutup), dan zat pendingin suhu tinggi yang dikompresi oleh kompresor mengalir melalui penukar panas pelat paket baterai untuk memanaskan baterai suhu rendah. Setelah pemanasan, suhu zat pendingin menurun, mengalir melalui penukar panas pelat, menyerap panas dari rangkaian penggerak listrik, dan mewujudkan pemulihan panas limbah. Jika kompartemen penumpang juga membutuhkan pemanas saat ini, Anda hanya perlu membuka katup ekspansi elektronik pemanas, dan sebagian refrigeran bersuhu tinggi mengalir melalui kondensor di dalam mobil untuk melepaskan panas ke kompartemen penumpang, lalu menyatu dengan kompartemen penumpang. refrigeran pemanas baterai di depan penukar panas pelat untuk terus berpartisipasi dalam siklus. . Jika suhu sekitar sangat rendah, sistem akan menyalakan pemanas kompartemen penumpang tambahan PTC.
