Unu el la ŝlosilaj teknologioj de novenergiaj veturiloj estas baterioj. La kvalito de baterioj determinas la koston de elektraj veturiloj unuflanke, kaj la veturdistancon de elektraj veturiloj aliflanke. Ŝlosila faktoro por akcepto kaj rapida adopto.
Laŭ la uzkarakterizaĵoj, postuloj kaj aplikaj kampoj de baterioj, la esploraj kaj evoluigaj tipoj de baterioj hejme kaj eksterlande estas proksimume: plumb-acidaj baterioj, nikel-kadmiaj baterioj, nikel-metalaj hidridaj baterioj, litio-jonaj baterioj, fuelpiloj, ktp., inter kiuj la evoluigo de litio-jonaj baterioj ricevas la plej grandan atenton.
Konduto de varmogenerado de baterio
La varmofonto, la varmogenerada rapideco, la varmokapacito de la baterio kaj aliaj rilataj parametroj de la bateria modulo estas proksime rilataj al la naturo de la baterio. La varmo liberigita de la baterio dependas de la kemia, mekanika kaj elektra naturo kaj karakterizaĵoj de la baterio, precipe de la naturo de la elektrokemia reakcio. La varmenergio generita en la bateria reakcio povas esti esprimita per la bateria reakcia varmo Qr; la elektrokemia polarigo kaŭzas, ke la efektiva tensio de la baterio deviiĝas de ĝia ekvilibra elektromova forto, kaj la energiperdo kaŭzita de la bateria polarigo estas esprimita per Qp. Aldone al la bateria reakcio okazanta laŭ la reakcia ekvacio, ekzistas ankaŭ kelkaj flankaj reakcioj. Tipaj flankaj reakcioj inkluzivas elektrolitan malkomponiĝon kaj baterian memmalŝarĝon. La flankreakcia varmo generita en ĉi tiu procezo estas Qs. Krome, ĉar ĉiu baterio neeviteble havos reziston, Ĵula varmo Qj estos generita kiam la kurento pasas. Tial, la tuta varmo de baterio estas la sumo de la varmo de la jenaj aspektoj: Qt = Qr + Qp + Qs + Qj.
Depende de la specifa ŝarga (malŝarga) procezo, la ĉefaj faktoroj, kiuj kaŭzas varmon en la baterio, ankaŭ estas malsamaj. Ekzemple, kiam la baterio estas normale ŝargita, Qr estas la domina faktoro; kaj en la pli posta stadio de baterioŝargado, pro la putriĝo de la elektrolito, flankaj reakcioj komencas okazi (flanka reakcia varmo estas Qs), kiam la baterio estas preskaŭ plene ŝargita kaj troŝargita. Kio ĉefe okazas estas la putriĝo de la elektrolito, kie Qs dominas. La Ĵula varmo Qj dependas de la kurento kaj rezisto. La ofte uzata ŝarga metodo estas efektivigata sub konstanta kurento, kaj Qj estas specifa valoro en ĉi tiu momento. Tamen, dum ekfunkciigo kaj akcelo, la kurento estas relative alta. Por HEV, tio egalas al kurento de dekoj da amperoj ĝis centoj da amperoj. En ĉi tiu momento, la Ĵula varmo Qj estas tre granda kaj fariĝas la ĉefa fonto de bateria varmoliberigo.
El la perspektivo de varmokontrolebleco, varmosistemoj povas esti dividitaj en du tipojn: aktivaj kaj pasivaj. El la perspektivo de varmotransiga medio, varmosistemoj povas esti dividitaj en: aermalvarmigitajn, likvaĵmalvarmigitajn kaj fazŝanĝajn varmoakumulajn sistemojn.
Termika administrado kun aero kiel varmotransiga medio
La varmotransiga medio havas signifan efikon sur la rendimenton kaj koston de la termika mastruma sistemo. La uzo de aero kiel varmotransiga medio estas por rekte enkonduki la aeron tiel ke ĝi fluas tra la bateria modulo por atingi la celon de varmodisradiado. Ĝenerale, ventoliloj, enira kaj elira ventolado kaj aliaj komponantoj estas necesaj.
Laŭ la diversaj fontoj de aerkonsumo, ĝenerale ekzistas la jenaj formoj:
1 Pasiva malvarmigo kun ekstera aerventolado
2. Pasiva malvarmigo/hejtado por pasaĝera aerventolado
3. Aktiva malvarmigo/hejtado de ekstera aŭ pasaĝera aero
La strukturo de la pasiva sistemo estas relative simpla kaj rekte utiligas la ekzistantan medion. Ekzemple, se la baterio bezonas hejtadon vintre, la varma medio en la pasaĝera kupeo povas esti uzata por enspiri aeron. Se la temperaturo de la baterio estas tro alta dum veturado kaj la malvarmiga efiko de la aero en la pasaĝera kupeo ne estas bona, malvarma aero de ekstere povas esti enspirita por malvarmigi ĝin.
Por la aktiva sistemo, necesas establi apartan sistemon por provizi hejtajn aŭ malvarmigajn funkciojn kaj esti sendepende kontrolata laŭ la bateria stato, kio ankaŭ pliigas la energikonsumon kaj koston de la veturilo. La elekto de malsamaj sistemoj ĉefe dependas de la uzpostuloj de la baterio.
Termika administrado kun likvaĵo kiel varmotransiga medio
Por varmotransigo kun likvaĵo kiel medio, necesas establi varmotransigan komunikadon inter la modulo kaj la likva medio, kiel ekzemple akvan jakon, por fari nerektan hejtadon kaj malvarmigon en la formo de konvekcio kaj varmokonduktado. La varmotransiga medio povas esti akvo, etilenglikolo aŭ eĉ fridigaĵo. Ankaŭ ekzistas rekta varmotransigo per mergado de la polusa peco en la likvaĵon de la dielektriko, sed oni devas preni izolajn mezurojn por eviti kurtan cirkviton.
Pasiva likva malvarmigo ĝenerale uzas likvaĵ-ĉirkaŭan aeran varmointerŝanĝon kaj poste enkondukas kokonojn en la baterion por sekundara varmointerŝanĝo, dum aktiva malvarmigo uzas motorfridigaĵon-likvaĵajn varmointerŝanĝilojn, aŭ elektran hejtadon/termikan olehejtadon por atingi primaran malvarmigon. Hejtado, primara malvarmigo per pasaĝerkabina aero/klimatizilo fridigaĵo-likva medio.
La termika mastruma sistemo kun aero kaj likvaĵo kiel medioj postulas ventolilojn, akvopumpilojn, varmointerŝanĝilojn, hejtilojn (PTC-aerhejtilo), duktoj kaj aliaj akcesoraĵoj igas la strukturon tro granda kaj kompleksa, kaj ankaŭ konsumas baterian energion, aro La potenca denseco kaj energia denseco de la baterio estas malaltigitaj.
(PTC-malvarmigaĵohejtilo) La akvomalvarmigita bateria malvarmiga sistemo uzas fridigaĵon (50% akvo/50% etilena glikolo) por transdoni varmon de la baterio al la klimatizila fridigaĵa sistemo tra la bateria malvarmigilo, kaj poste al la ĉirkaŭaĵo tra la kondensilo. La importita akvotemperaturo facile atingeblas pli malaltan temperaturon post varmointerŝanĝo per la bateria malvarmigilo, kaj la baterio povas esti agordita por funkcii ĉe la plej bona funkcia temperaturintervalo; la sistemprincipo estas montrita en la figuro. La ĉefaj komponantoj de la fridigaĵa sistemo inkluzivas: kondensilon, elektran kompresoron, vaporigilon, ekspansian valvon kun haltiga valvo, baterian malvarmigilon (ekspansian valvon kun haltiga valvo) kaj klimatizilajn tubojn, ktp.; la malvarmigakva cirkvito inkluzivas:elektra akvopumpilo, baterio (inkluzive de malvarmigaj platoj), bateriomalvarmigiloj, akvotuboj, ekspansiaj tankoj kaj aliaj akcesoraĵoj.
Afiŝtempo: 13-a de Julio, 2023
