Een van die sleuteltegnologieë van nuwe energievoertuie is kragbatterye. Die kwaliteit van batterye bepaal die koste van elektriese voertuie aan die een kant, en die reikafstand van elektriese voertuie aan die ander kant. 'n Sleutelfaktor vir aanvaarding en vinnige aanvaarding.
Volgens die gebruikseienskappe, vereistes en toepassingsvelde van kragbatterye, is die navorsings- en ontwikkelingstipes van kragbatterye tuis en in die buiteland rofweg: loodsuurbatterye, nikkel-kadmiumbatterye, nikkelmetaalhidriedbatterye, litiumioonbatterye, brandstofselle, ens., waaronder die ontwikkeling van litiumioonbatterye die meeste aandag kry.
Gedrag van hittegenerering deur die kragbattery
Die hittebron, hitteopwekkingstempo, batteryhittekapasiteit en ander verwante parameters van die kragbatterymodule hou nou verband met die aard van die battery. Die hitte wat deur die battery vrygestel word, hang af van die chemiese, meganiese en elektriese aard en eienskappe van die battery, veral die aard van die elektrochemiese reaksie. Die hitte-energie wat in die batteryreaksie opgewek word, kan uitgedruk word deur die batteryreaksiehitte Qr; die elektrochemiese polarisasie veroorsaak dat die werklike spanning van die battery afwyk van sy ewewigs-elektromotoriese krag, en die energieverlies wat deur die batterypolarisasie veroorsaak word, word uitgedruk deur Qp. Benewens die batteryreaksie wat volgens die reaksievergelyking verloop, is daar ook 'n paar newe-reaksies. Tipiese newe-reaksies sluit in elektrolietontbinding en battery-selfontlading. Die newe-reaksiehitte wat in hierdie proses opgewek word, is Qs. Boonop, omdat enige battery onvermydelik weerstand sal hê, sal Joule-hitte Qj opgewek word wanneer die stroom deurgaan. Daarom is die totale hitte van 'n battery die som van die hitte van die volgende aspekte: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Afhangende van die spesifieke laai- (ontlaai-) proses, is die hoof faktore wat veroorsaak dat die battery hitte genereer ook verskillend. Byvoorbeeld, wanneer die battery normaalweg gelaai word, is Qr die dominante faktor; en in die latere stadium van batterylaai, as gevolg van die ontbinding van die elektroliet, begin newe-reaksies plaasvind (newereaksiehitte is Qs), wanneer die battery amper volledig gelaai en oorlaai is, gebeur hoofsaaklik elektrolietontbinding, waar Qs oorheers. Die Joule-hitte Qj hang af van die stroom en weerstand. Die algemeen gebruikte laaimetode word onder konstante stroom uitgevoer, en Qj is 'n spesifieke waarde op hierdie tydstip. Tydens aanvang en versnelling is die stroom egter relatief hoog. Vir HEV is dit gelykstaande aan 'n stroom van tiene ampère tot honderde ampère. Op hierdie tydstip is die Joule-hitte Qj baie groot en word dit die hoofbron van batteryhittevrystelling.
Vanuit die perspektief van termiese bestuursbeheerbaarheid kan termiese bestuurstelsels in twee tipes verdeel word: aktief en passief. Vanuit die perspektief van hitte-oordragmediums kan termiese bestuurstelsels verdeel word in: lugverkoelde, vloeistofverkoelde en faseveranderingstermiese berging.
Termiese bestuur met lug as hitte-oordragmedium
Die hitte-oordragmedium het 'n beduidende impak op die werkverrigting en koste van die termiese bestuurstelsel. Die gebruik van lug as die hitte-oordragmedium is om die lug direk in te voer sodat dit deur die batterymodule vloei om die doel van hitte-afvoer te bereik. Oor die algemeen word waaiers, inlaat- en uitlaatventilasie en ander komponente benodig.
Volgens die verskillende bronne van luginlaat, is daar oor die algemeen die volgende vorme:
1 Passiewe verkoeling met buitelugventilasie
2. Passiewe verkoeling/verhitting vir lugventilasie in die passasierskompartement
3. Aktiewe verkoeling/verhitting van buitelug of passasierskompartementlug
Die passiewe stelselstruktuur is relatief eenvoudig en benut die bestaande omgewing direk. Byvoorbeeld, as die battery in die winter verhit moet word, kan die warm omgewing in die passasierskompartement gebruik word om lug in te asem. As die temperatuur van die battery te hoog is tydens bestuur en die verkoelingseffek van die lug in die passasierskompartement nie goed is nie, kan koue lug van buite ingeasem word om af te koel.
Vir die aktiewe stelsel moet 'n aparte stelsel gevestig word om verhittings- of verkoelingsfunksies te verskaf en onafhanklik beheer te word volgens die batterystatus, wat ook die energieverbruik en koste van die voertuig verhoog. Die keuse van verskillende stelsels hang hoofsaaklik af van die gebruiksvereistes van die battery.
Termiese bestuur met vloeistof as hitte-oordragmedium
Vir hitte-oordrag met vloeistof as die medium, is dit nodig om 'n hitte-oordragkommunikasie tussen die module en die vloeibare medium te vestig, soos 'n watermantel, om indirekte verhitting en verkoeling in die vorm van konveksie en hittegeleiding uit te voer. Die hitte-oordragmedium kan water, etileenglikol of selfs verkoelingsmiddel wees. Daar is ook direkte hitte-oordrag deur die poolstuk in die vloeistof van die diëlektrikum te dompel, maar isolasiemaatreëls moet getref word om kortsluiting te vermy.
Passiewe vloeistofverkoeling gebruik gewoonlik vloeistof-omgewingslug-hitte-uitruiling en plaas dan kokonne in die battery vir sekondêre hitte-uitruiling, terwyl aktiewe verkoeling enjinkoelmiddel-vloeistofmedium-hitte-uitruilers, of elektriese verhitting/termiese olieverhitting gebruik om primêre verkoeling te bereik. Verhitting, primêre verkoeling met passasierskajuitlug/lugversorging-koelmiddel-vloeistofmedium.
Die termiese bestuurstelsel met lug en vloeistof as die medium benodig waaiers, waterpompe, hitteruilers, verwarmers (PTC-lugverwarmer), pypleidings en ander bykomstighede om die struktuur te groot en kompleks te maak, en verbruik ook battery-energie, skikking Die kragdigtheid en energiedigtheid van die battery word verlaag.
(PTC-koelmiddelverwarmer) Die waterverkoelde batteryverkoelingstelsel gebruik koelmiddel (50% water/50% etileenglikol) om hitte van die battery na die lugversorgingskoelmiddelstelsel oor te dra deur die batterykoeler, en dan na die omgewing deur die kondensor. Die ingevoerde watertemperatuur kan maklik 'n laer temperatuur bereik na hitte-uitruiling deur die batterykoeler, en die battery kan aangepas word om teen die beste werkstemperatuurreeks te werk; die stelselbeginsel word in die figuur getoon. Die hoofkomponente van die koelmiddelstelsel sluit in: kondensor, elektriese kompressor, verdamper, uitbreidingsklep met stopklep, batterykoeler (uitbreidingsklep met stopklep) en lugversorgingspype, ens.; die verkoelingswaterkringloop sluit in:elektriese waterpomp, battery (insluitend verkoelingsplate), batterykoelers, waterpype, uitbreidingstenks en ander toebehore.
Plasingstyd: 13 Julie 2023
