Откриване на температурата на батерията на ново енергийно превозно средство и BMS температурен сензор

Кой е най-големият враг на батериите за електрически автомобили? Екстремни температури.
Литиево-йонните батерии работят най-добре в температурен диапазон от 15-45 ℃. Температури над тази температура могат сериозно да повредят батерията, докато по-ниските температури могат да намалят мощността на батерийните клетки, като по този начин намалява обхвата и наличната мощност.

Системата за термично управление винаги се ангажира да наблюдава или поддържа вътрешната температура на батерията, дори когато не се използва (зареждане). Въпреки че всяка температура извън зоната на оптимален комфорт ще повлияе на ефективността на автомобила, превозното средство има интелигентна система, която може да поддържа системата в собствената си зона на комфорт. Най-общо казано, при разреждане, батерията обича да остава под 45 ℃. При бързо зареждане, те обичат температурата да е малко над тази температура, това е, около 55 ℃, за намаляване на вътрешния импеданс на батерията и позволяване на електроните бързо да запълнят батерията.

Кабел за сензор за температура на батерията на EV, комплект конектори

Сензор за температура на батерията на EV, сензор за събиране на напрежение

BMS батерия EV групов температурен сензор с OT клема

Температури над 45℃
Прегряването може да повреди литиево-йонните батерии, и екстремни температури (като например над 60 ℃) увеличават риска за безопасността на водача и пътниците.
Над 45 ℃, клетките на батериите за електрически превозни средства ще се разграждат бързо. Това изисква системата да се управлява от топлообменник, който може едновременно да извлича топлина от батерията и да я допълва, ако системата е твърде студена.

Какво причинява прегряване на EV батериите?
Когато батериите активно се зареждат или разреждат, генерират вътрешна топлина. По-голямата част от тази топлина се движи през метални колектори на ток и се извлича в шини чрез конвекция или се отвежда от батерията към студена плоча под батерията към охлаждаща течност, който след това напуска батерията, за да разсейва топлината през външен топлообменник. Трябва да се внимава при бързо зареждане, защото батерията генерира топлина по време на зареждане. Трябва много да се внимава да се отделя топлината и да се отвежда от батерията, тъй като батерията не трябва да надвишава максималната си температура.

Сложните модели в системата за управление на батерията определят най-добрата стратегия за управление на потока от нагреватели и охлаждаща течност. Температурните сензори в батерията и в цялата охладителна система трябва да предоставят данни в реално време, за да може моделът да функционира правилно.

Ако батерията се зарежда твърде бързо или прегрява по време на използване на автомобила, системата трябва да действа бързо, за да намали незабавно температурата на батерията. В противен случай, термично индуцираното разграждане на батерията може да инициира процеса на термично изпускане.

Независимо от източника на топлина, температурните сензори в системите за термично управление на батерията на EV играят жизненоважна роля за откриване на прегряване и предприемане на смекчаващи действия.

Температури под 15°C
Системите за термично управление са нещо повече от просто поддържане на EV батериите охладени.

В по-студен климат, термичното управление на системите за батерии на EV генерира топлина, за да поддържа температури над минимума. Те загряват батерията преди употреба - независимо дали захранва автомобила, черпене на енергия от заряд, или действа като източник на енергия.

При по-ниски температури, вътрешната динамика на батерията води до по-ниски скорости на зареждане и разреждане, което намалява наличния заряд на батерията. Ниските температури забавят химическите и физическите реакции, които карат батериите за електромобили да работят ефективно. Без намеса, това увеличава импеданса (което води до по-дълго време за зареждане) и намалява капацитета (което води до намален обхват).

Когато батерията е изключително студена, форсирането на твърде много заряд в батерията кара лития да образува дендрити. Те могат да пробият сепаратора между анода и катода, причинявайки вътрешно късо съединение в батерията. Следователно, скоростта на зареждане се контролира в изключително студен климат, за да се загрее внимателно батерията, увеличаване на скоростта на зареждане само когато батерията е над минималната работна температура.

Двигател с вътрешно горене (ЛЕД) превозните средства изглежда имат предимство при студено време, генерира много отпадна топлина, за да поддържа автомобила топъл при ниски температури. Без тази отпадна топлина, Електромобилите ще трябва да отклоняват енергията от батерията, за да поддържат отопление и охлаждане.

Въпреки това, благодарение на ефективния дизайн на термопомпените системи в EV приложения, както и отопляеми/охлаждани седалки и други технологии, отоплението и охлаждането се извършват само когато и където е необходимо. Те са доказали, че са по-добри превозни средства за блокиране в снежна буря или лятно задръстване от техните предшественици ICE.

Докато BMS непрекъснато следи напрежението и тока, влизащи и излизащи от батерията, той също така контролира системи, външни за опаковката, за да управлява температурата, като контурите на хладилния агент и охлаждащата течност.

За управление на тези системи, BMS използва сензори за температура на охлаждащата течност вътре и извън охлаждащата плоча на пакета, както и температурите на клетките и шините вътре в пакета. Това се отнася и за наблюдение на температурата на охлаждащата течност във външния топлообменник, както и налягане и температура в ключови точки в разширителния вентил и контура на хладилния агент. Това високо ниво на наблюдение на температурните сензори осигурява критични данни за контролиране на точното количество отопление и охлаждане от тези системи, за да се оптимизира производителността на батерията, като същевременно се минимизират паразитните загуби на енергия при работещи помпи, компресори, и спомагателни компоненти за отопление и охлаждане.