Strategi optimalisasi manajemen termal untuk baterai daya pada kendaraan energi baru
Saat ini, dalam pengelolaan termal baterai daya untuk kendaraan energi baru, perlu dilakukan optimalisasi desain manajemen termal internal baterai, struktur pembuangan panas sistem, dan strategi pengendalian. Secara khusus, kita dapat memulai dari tiga aspek, yaitu mengoptimalkan desain manajemen termal di dalam baterai, meningkatkan kinerja pembuangan panas baterai dan sistem, dan membangun sistem kontrol manajemen termal cerdas untuk meningkatkan desain termal baterai daya. meningkatkan pembuangan panas sistem, membangun kontrol cerdas, memberikan efek sinergis penuh dari berbagai tindakan manajemen termal, mengontrol suhu baterai dalam kisaran yang paling sesuai, dan dengan demikian sangat meningkatkan kinerja dan keamanan baterai.
1. Optimalkan desain manajemen termal internal baterai
Saat mengoptimalkan manajemen termal baterai daya untuk kendaraan energi baru, desain manajemen termal di dalam baterai sangatlah penting, dan penting untuk memastikan stabilitas dan keamanan sistem baterai melalui desain teknik yang canggih dan inovasi teknologi.
Pertama, tata letak dan struktur sel baterai harus diperbaiki untuk mencapai distribusi panas yang lebih seragam. Untuk mencapai tujuan ini, para insinyur dapat mencapai hal ini dengan menggunakan bahan dengan konduktivitas termal yang tinggi, merancang saluran pembuangan panas yang efisien, dan mengadopsi teknologi perakitan baterai yang canggih. Misalnya, mengintegrasikan material seperti graphene, komposit berbasis logam, atau pipa panas dengan konduktivitas termal yang baik dengan sel baterai dapat meningkatkan efisiensi konduksi panas antar sel baterai secara signifikan. Pada saat yang sama, dengan mengoptimalkan jarak dan pengaturan antar sel baterai, jalur aliran pendingin dapat ditingkatkan, sehingga meningkatkan efek pendinginan dan mencapai distribusi panas yang seragam. Beberapa sirkuit pendingin juga dapat dirancang untuk memastikan bahwa sistem manajemen termal tetap dapat mempertahankan fungsinya ketika sel baterai rusak, sehingga meningkatkan redundansi dan keandalan sistem secara keseluruhan.
Kedua, kontrol konduksi termal harus diperkuat. Insinyur dapat mengintegrasikan sensor suhu presisi tinggi dan teknologi pencitraan termal dalam sistem manajemen baterai untuk memantau distribusi suhu sel dan modul baterai secara real time dan mencapai kontrol panas lokal yang tepat. Sistem seperti ini dapat secara dinamis menyesuaikan strategi pendinginan, seperti mengendalikan laju aliran cairan pendingin melalui pompa frekuensi variabel, atau menyesuaikan kecepatan kipas pendingin melalui algoritma perangkat lunak cerdas agar sesuai dengan persyaratan manajemen termal dalam kondisi beban yang berbeda. Kontrol konduksi panas yang cerdas tidak hanya dapat merespons perubahan suhu dengan cepat dan meningkatkan keakuratan manajemen termal, namun juga secara efektif mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan efisiensi energi kendaraan dengan mengoptimalkan operasi manajemen termal.
2. Meningkatkan kinerja pembuangan panas baterai dan sistem
Untuk kinerja pembuangan panas paket baterai, para insinyur dapat mengoptimalkan struktur dan bahan pembuangan panasnya, meningkatkan desain pelat pembuangan panas, meningkatkan jumlah heat sink untuk memperluas luas permukaan konduksi panas, dan memperkenalkan pipa panas atau media konduksi panas untuk mempercepat perpindahan panas dan secara efektif mengurangi kenaikan suhu di dalam baterai. Untuk kinerja pembuangan panas sistem baterai secara keseluruhan, para insinyur perlu mencapai manajemen termal yang lebih efisien dengan mengoptimalkan struktur pembuangan panas dan prinsip kerja sistem. Pada saat yang sama, desain saluran udara harus ditingkatkan atau kipas harus ditambahkan untuk mengoptimalkan konveksi udara guna meningkatkan efek pembuangan panas dari unit pendingin. Selain itu, sistem kontrol cerdas dapat digabungkan untuk menyesuaikan kecepatan kipas pendingin secara real time sesuai dengan suhu baterai untuk mencapai pembuangan panas yang tepat, meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi, dan memastikan kisaran suhu pengoperasian sistem baterai yang stabil dalam berbagai kondisi. kondisi kerja.
3. Membangun sistem kontrol manajemen termal yang cerdas
Saat mengoptimalkan manajemen termal baterai daya kendaraan energi baru, para insinyur perlu membangun sistem kontrol manajemen termal yang cerdas untuk mencapai kontrol yang tepat dan optimalisasi suhu baterai.
Pertama, menggabungkan teknologi seperti sensor, unit kontrol, dan algoritme untuk mencapai pemantauan dan analisis suhu baterai secara real-time melalui sistem kontrol manajemen termal yang cerdas. Sensor suhu yang disusun dalam paket baterai dapat memperoleh data suhu secara akurat di berbagai lokasi di dalam baterai, yang akan dikirimkan ke unit kontrol untuk pemantauan dan analisis waktu nyata. Pada saat yang sama, algoritme cerdas dapat memproses data suhu dan menghasilkan strategi kontrol yang sesuai berdasarkan faktor-faktor seperti status kerja, kondisi lingkungan, dan kebutuhan pengguna akan baterai. Berdasarkan pemantauan dan analisis data sensor dan algoritme cerdas secara real-time, sistem kontrol manajemen termal cerdas dapat menganalisis kondisi termal baterai dengan lebih akurat dan memberikan dasar yang akurat untuk keputusan kontrol manajemen termal selanjutnya.
Kedua, sistem kontrol manajemen termal yang cerdas harus memiliki kemampuan adaptasi dan pengoptimalan untuk mencapai kontrol yang tepat dan optimalisasi suhu baterai. Dengan memperkenalkan algoritme cerdas dan model pengoptimalan, sistem dapat secara dinamis menyesuaikan strategi manajemen termal sesuai dengan status kerja dan kondisi lingkungan baterai untuk mencapai efek kontrol suhu terbaik. Misalnya, untuk baterai di lingkungan bersuhu tinggi, sistem dapat secara otomatis menyesuaikan tindakan pembuangan panas dan pendinginan untuk mencegah risiko keselamatan yang disebabkan oleh suhu berlebihan; di lingkungan bersuhu rendah, sistem dapat secara otomatis memulai tindakan pemanasan untuk meningkatkan kinerja baterai dan memperpanjang masa pakai. Algoritme cerdas juga dapat menganalisis dan memprediksi berdasarkan data historis dan hasil pemantauan waktu nyata, lebih mengoptimalkan strategi manajemen termal, dan memberikan dukungan keputusan.
4. Berkolaborasi dengan sistem yang dipasang di kendaraan untuk mencapai manajemen termal
Pertama, mengintegrasikan manajemen termal baterai dengan sistem pendingin udara kendaraan (HVAC). Integrasi ini memanfaatkan fungsi pendinginan dan pemanasan pada sistem AC kendaraan. Melalui algoritma kontrol cerdas, intensitas dan durasi pendinginan atau pemanasan AC disesuaikan dengan suhu real-time dan status kerja baterai, sehingga mencapai kontrol suhu baterai yang tepat dan mencegah penurunan kinerja baterai atau masalah keselamatan dalam kondisi suhu ekstrem. . Pada saat yang sama, efisiensi pemanfaatan energi juga dapat ditingkatkan, karena sistem pendingin udara kendaraan dan sistem manajemen termal baterai berbagi penukar panas dan media pendingin, sehingga dapat mengurangi kompleksitas sistem sehingga meningkatkan efisiensi energi seluruh kendaraan. Selain itu, sistem terintegrasi dapat memperoleh panas dari dunia luar untuk memanaskan baterai di musim dingin melalui prinsip pompa panas, atau melepaskan kelebihan panas dari baterai ke dunia luar di musim panas, sehingga semakin meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi manajemen termal.
Kedua, mewujudkan koordinasi antara unit kontrol elektronik (ECU) on-board dan sistem manajemen energi. Melalui sistem kontrol elektronik yang sangat terintegrasi, sistem manajemen termal baterai dapat mewujudkan pertukaran informasi dan kontrol hubungan dengan sistem tenaga kendaraan, sistem pengisian daya, dan peralatan elektronik lainnya. Misalnya, ketika kendaraan dalam kondisi kerja dengan beban tinggi seperti mengemudi atau mendaki dengan kecepatan tinggi, ECU dapat menyesuaikan keluaran daya untuk mengurangi beban baterai, sehingga mengurangi panas yang dihasilkan oleh baterai; selama proses pengisian daya, sistem manajemen energi dapat menyesuaikan daya dan strategi pengisian daya sesuai dengan suhu baterai dan status pengisian daya untuk menghindari masalah kenaikan suhu berlebihan yang disebabkan oleh pengisian cepat. Koordinasi cerdas antar sistem tidak hanya dapat memperpanjang masa pakai baterai dan meningkatkan kinerja keselamatan, namun juga mengurangi konsumsi energi seluruh kendaraan melalui manajemen energi termal dan kinetik yang efisien, serta meningkatkan pengalaman berkendara pengguna dan keekonomian kendaraan.