Yeni enerji araçlarının temel teknolojilerinden biri güç aküleridir.Pillerin kalitesi bir yandan elektrikli araçların maliyetini, diğer yandan elektrikli araçların sürüş menzilini belirliyor.Kabul ve hızlı benimseme için anahtar faktör.
Güç pillerinin kullanım özelliklerine, gereksinimlerine ve uygulama alanlarına göre yurt içi ve yurt dışındaki güç pillerinin araştırma ve geliştirme türleri kabaca şunlardır: kurşun-asit piller, nikel-kadmiyum piller, nikel-metal hidrit piller, lityum-iyon piller, yakıt hücreleri vb. bunların arasında lityum iyon pillerin geliştirilmesi en çok dikkat çekiyor.
Güç pilinin ısı üretme davranışı
Güç pili modülünün ısı kaynağı, ısı üretim hızı, pilin ısı kapasitesi ve diğer ilgili parametreleri pilin doğasıyla yakından ilgilidir.Pilin açığa çıkardığı ısı, pilin kimyasal, mekanik ve elektriksel yapısına ve özelliklerine, özellikle de elektrokimyasal reaksiyonun doğasına bağlıdır.Pil reaksiyonunda üretilen ısı enerjisi, pil reaksiyon ısısı Qr ile ifade edilebilir;elektrokimyasal polarizasyon pilin gerçek voltajının denge elektromotor kuvvetinden sapmasına neden olur ve pil polarizasyonunun neden olduğu enerji kaybı Qp ile ifade edilir.Reaksiyon denklemine göre ilerleyen batarya reaksiyonunun yanı sıra bazı yan reaksiyonlar da vardır.Tipik yan reaksiyonlar arasında elektrolit ayrışması ve pilin kendi kendine deşarjı yer alır.Bu süreçte üretilen yan reaksiyon ısısı Qs'dir.Ayrıca herhangi bir pil kaçınılmaz olarak bir dirence sahip olacağından, akım geçtiğinde Joule ısısı Qj üretilecektir.Dolayısıyla bir pilin toplam ısısı aşağıdaki hususların ısılarının toplamıdır: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Spesifik şarj (deşarj) işlemine bağlı olarak pilin ısı üretmesine neden olan ana faktörler de farklıdır.Örneğin pil normal olarak şarj edildiğinde Qr baskın faktördür;ve pil şarjının daha sonraki aşamasında, elektrolitin ayrışması nedeniyle, pil neredeyse tamamen şarj olduğunda ve aşırı şarj edildiğinde yan reaksiyonlar meydana gelmeye başlar (yan reaksiyon ısısı Qs'dir). Esas olarak meydana gelen, Qs'nin baskın olduğu elektrolit ayrışmasıdır. .Joule ısısı Qj akıma ve dirence bağlıdır.Yaygın olarak kullanılan şarj yöntemi sabit akım altında gerçekleştirilir ve Qj bu noktada belirli bir değerdir.Ancak başlatma ve hızlanma sırasında akım nispeten yüksektir.HEV için bu, onlarca amperden yüzlerce ampere kadar olan bir akıma eşdeğerdir.Şu anda Joule ısısı Qj çok büyüktür ve pilin ısı salınımının ana kaynağı haline gelir.
Termal yönetim kontrol edilebilirliği açısından termal yönetim sistemleri iki türe ayrılabilir: aktif ve pasif.Isı transfer ortamı açısından termal yönetim sistemleri şu şekilde ayrılabilir: hava soğutmalı, sıvı soğutmalı ve faz değişimli termal depolama.
Isı transfer ortamı olarak hava ile termal yönetim
Isı transfer ortamının termal yönetim sisteminin performansı ve maliyeti üzerinde önemli bir etkisi vardır.Isı transfer ortamı olarak havanın kullanılması, havayı doğrudan ısı dağıtma amacına ulaşmak için akü modülünden akacak şekilde vermektir.Genellikle fanlara, giriş ve çıkış havalandırmasına ve diğer bileşenlere ihtiyaç duyulur.
Farklı hava giriş kaynaklarına göre genel olarak aşağıdaki formlar vardır:
1 Dış havalandırma ile pasif soğutma
2. Yolcu bölmesi havalandırması için pasif soğutma/ısıtma
3. Dış veya yolcu bölmesi havasının aktif olarak soğutulması/ısıtılması
Pasif sistem yapısı nispeten basittir ve mevcut ortamı doğrudan kullanır.Örneğin kışın akünün ısıtılması gerekiyorsa yolcu kabinindeki sıcak ortam havayı solumak için kullanılabilir.Sürüş sırasında akünün sıcaklığı çok yüksekse ve yolcu kabinindeki havanın soğutma etkisi iyi değilse, dışarıdan soğuk hava solunarak serinletilebilir.
Aktif sistem için ısıtma veya soğutma fonksiyonlarını sağlayacak ve akü durumuna göre bağımsız olarak kontrol edilebilecek ayrı bir sistemin kurulması gerekmekte, bu da aracın enerji tüketimini ve maliyetini arttırmaktadır.Farklı sistemlerin seçimi esas olarak akünün kullanım gereksinimlerine bağlıdır.
Isı transfer ortamı olarak sıvıyla termal yönetim
Ortam olarak sıvı ile ısı transferi için, konveksiyon ve ısı iletimi şeklinde dolaylı ısıtma ve soğutmayı gerçekleştirmek için modül ile sıvı ortam arasında su ceketi gibi bir ısı transferi iletişiminin kurulması gereklidir.Isı transfer ortamı su, etilen glikol ve hatta Soğutucu akışkan olabilir.Kutup parçasının dielektrik sıvıya batırılmasıyla da doğrudan ısı transferi olur ancak kısa devreyi önlemek için izolasyon önlemleri alınmalıdır.
Pasif sıvı soğutma genellikle sıvı-ortam hava ısı alışverişini kullanır ve daha sonra ikincil ısı alışverişi için aküye kozalar eklerken aktif soğutma, birincil soğutmayı sağlamak için motor soğutucu-sıvı orta ısı eşanjörlerini veya elektrikli ısıtma/termal yağ ısıtmasını kullanır.Isıtma, yolcu kabini klima/klima soğutucu-sıvı ortamı ile birincil soğutma.
Ortam olarak hava ve sıvının kullanıldığı termal yönetim sistemi, fanlar, su pompaları, ısı eşanjörleri, ısıtıcılar gerektirir (PTC havalı ısıtıcı), boru hatları ve diğer aksesuarlar yapıyı çok büyük ve karmaşık hale getirir ve ayrıca pil enerjisi tüketir, dizi Pilin güç yoğunluğu ve enerji yoğunluğu azalır.
(PTC soğutucuısıtıcı) Su soğutmalı akü soğutma sistemi, ısıyı aküden akü soğutucusu aracılığıyla klima soğutma sistemine ve ardından kondenser aracılığıyla çevreye aktarmak için soğutucu (%50 su/%50 etilen glikol) kullanır.İthal edilen su sıcaklığının, akü soğutucusu tarafından ısı değişiminden sonra daha düşük bir sıcaklığa ulaşması kolaydır ve akü, en iyi çalışma sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde ayarlanabilir;sistem prensibi şekilde gösterilmiştir.Soğutucu akışkan sisteminin ana bileşenleri şunları içerir: kondansatör, elektrikli kompresör, evaporatör, stop vanalı genleşme vanası, akü soğutucusu (stop vanalı genleşme vanası) ve klima boruları vb.;Soğutma suyu devresi şunları içerir:elektrikli su pompası, akü (soğutma plakaları dahil), akü soğutucuları, su boruları, genleşme tankları ve diğer aksesuarlar.
Gönderim zamanı: Temmuz-13-2023
