Salah sawijining teknologi utama kendaraan energi anyar yaiku baterei. Kualitas baterei nemtokake biaya kendaraan listrik ing sisih siji, lan jarak tempuh kendaraan listrik ing sisih liyane. Faktor kunci kanggo panrima lan adopsi sing cepet.
Miturut karakteristik panggunaan, syarat, lan bidang aplikasi baterei daya, jinis riset lan pangembangan baterei daya ing njero lan njaba negeri kira-kira: baterei timbal-asam, baterei nikel-kadmium, baterei nikel-logam hidrida, baterei lithium-ion, sel bahan bakar, lan liya-liyane, ing antarane pangembangan baterei lithium-ion entuk perhatian sing paling akeh.
Prilaku pembangkit panas baterei daya
Sumber panas, laju generasi panas, kapasitas panas baterei, lan parameter liyane sing ana gandhengane karo modul baterei daya ana hubungane karo sifat baterei. Panas sing dirilis dening baterei gumantung saka sifat kimia, mekanik, lan listrik lan karakteristik baterei, utamane sifat reaksi elektrokimia. Energi panas sing diasilake ing reaksi baterei bisa diekspresikan dening panas reaksi baterei Qr; polarisasi elektrokimia nyebabake voltase nyata baterei nyimpang saka gaya elektromotif keseimbangan, lan kerugian energi sing disebabake dening polarisasi baterei diekspresikan dening Qp. Saliyane reaksi baterei sing nerusake miturut persamaan reaksi, ana uga sawetara reaksi samping. Reaksi samping sing khas kalebu dekomposisi elektrolit lan discharge baterei dhewe. Panas reaksi samping sing diasilake ing proses iki yaiku Qs. Kajaba iku, amarga baterei apa wae mesthi bakal duwe resistensi, panas Joule Qj bakal diasilake nalika arus liwat. Mulane, panas total baterei minangka jumlah panas saka aspek ing ngisor iki: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Gumantung saka proses pangisian daya (discharging) tartamtu, faktor utama sing nyebabake baterei ngasilake panas uga beda. Contone, nalika baterei diisi daya kanthi normal, Qr minangka faktor dominan; lan ing tahap pungkasan pangisian daya baterei, amarga dekomposisi elektrolit, reaksi samping wiwit kedadeyan (panas reaksi samping yaiku Qs), nalika baterei meh kebak lan kebak banget. Sing utamane kedadeyan yaiku dekomposisi elektrolit, ing ngendi Qs dominan. Panas Joule Qj gumantung saka arus lan resistensi. Cara pangisian daya sing umum digunakake ditindakake ing arus konstan, lan Qj minangka nilai tartamtu ing wektu iki. Nanging, sajrone wiwitan lan akselerasi, arus relatif dhuwur. Kanggo HEV, iki padha karo arus puluhan ampere nganti atusan ampere. Ing wektu iki, panas Joule Qj gedhe banget lan dadi sumber utama pelepasan panas baterei.
Saka perspektif kontrolabilitas manajemen termal, sistem manajemen termal bisa dipérang dadi rong jinis: aktif lan pasif. Saka perspektif medium transfer panas, sistem manajemen termal bisa dipérang dadi: panyimpenan termal sing didinginkan nganggo udara, didinginkan nganggo cairan, lan owah-owahan fase.
Manajemen termal nganggo udara minangka media transfer panas
Media transfer panas nduweni pengaruh sing signifikan marang kinerja lan biaya sistem manajemen termal. Panggunaan udara minangka media transfer panas yaiku kanggo ngenalake langsung udara supaya mili liwat modul baterei kanggo nggayuh tujuan pembuangan panas. Umumé, kipas, ventilasi inlet lan outlet, lan komponen liyane dibutuhake.
Miturut macem-macem sumber asupan udara, umume ana bentuk ing ngisor iki:
1 Pendinginan pasif nganggo ventilasi udara njaba
2. Pendinginan/pemanasan pasif kanggo ventilasi udara kompartemen penumpang
3. Pendinginan/pemanasan aktif udara njaba utawa kompartemen penumpang
Struktur sistem pasif iki relatif prasaja lan langsung nggunakake lingkungan sing wis ana. Contone, yen batere kudu dipanasake ing mangsa adhem, lingkungan panas ing kompartemen penumpang bisa digunakake kanggo nyedhot udara. Yen suhu batere dhuwur banget nalika nyopir lan efek pendinginan udara ing kompartemen penumpang ora apik, udara adhem saka njaba bisa dihirup kanggo ngademake.
Kanggo sistem aktif, sistem sing kapisah kudu digawe kanggo nyedhiyakake fungsi pemanasan utawa pendinginan lan dikontrol kanthi mandiri miturut status batere, sing uga nambah konsumsi energi lan biaya kendaraan. Pilihan sistem sing beda-beda utamane gumantung saka syarat panggunaan batere.
Manajemen termal nganggo cairan minangka media transfer panas
Kanggo transfer panas nganggo cairan minangka medium, perlu nggawe komunikasi transfer panas antarane modul lan medium cair, kayata jaket banyu, kanggo nindakake pemanasan lan pendinginan ora langsung ing bentuk konveksi lan konduksi panas. Media transfer panas bisa awujud banyu, etilen glikol utawa malah Refrigeran. Ana uga transfer panas langsung kanthi nyemplungake potongan kutub ing cairan dielektrik, nanging langkah-langkah insulasi kudu ditindakake kanggo nyegah korsleting.
Pendinginan cair pasif umume nggunakake ijol-ijolan panas udara sekitar cair banjur nglebokake kepompong menyang baterei kanggo ijol-ijolan panas sekunder, dene pendinginan aktif nggunakake penukar panas medium cairan pendingin mesin, utawa pemanasan listrik/pemanasan lenga termal kanggo entuk pendinginan primer. Pemanasan, pendinginan primer nganggo medium refrigeran-cairan udara/AC kabin penumpang.
Sistem manajemen termal nganggo udara lan cairan minangka medium mbutuhake kipas, pompa banyu, penukar panas, pemanas (Pemanas udara PTC), pipa lan aksesoris liyane kanggo nggawe struktur kasebut kegedhen lan rumit, lan uga ngonsumsi energi baterei, susunan Kapadhetan daya lan kapadhetan energi baterei dadi luwih murah.
(Pendingin PTCpemanasSistem pendingin baterei sing didinginkan nganggo banyu nggunakake cairan pendingin (50% banyu/50% etilen glikol) kanggo mindhah panas saka baterei menyang sistem refrigeran AC liwat pendingin baterei, banjur menyang lingkungan liwat kondensor. Suhu banyu sing diimpor gampang digayuh suhu sing luwih murah sawise ijol-ijolan panas dening pendingin baterei, lan baterei bisa diatur supaya bisa digunakake ing kisaran suhu kerja sing paling apik; prinsip sistem dituduhake ing gambar. Komponen utama sistem refrigeran kalebu: kondensor, kompresor listrik, evaporator, katup ekspansi nganggo katup mandheg, pendingin baterei (katup ekspansi nganggo katup mandheg) lan pipa AC, lan liya-liyane; sirkuit banyu pendingin kalebu:pompa banyu listrik, baterei (kalebu pelat pendingin), pendingin baterei, pipa banyu, tangki ekspansi lan aksesoris liyane.
Wektu kiriman: 13 Juli 2023
