New Energy Vehicle EV Detecció de temperatura de la bateria i sensor de temperatura BMS

Quin és el major enemic de les bateries de vehicles elèctrics EV?? Temperatures extremes.
Les bateries d'ió de liti funcionen millor en un rang de temperatura de 15-45 ℃. Les temperatures per sobre d'aquesta temperatura poden danyar greument la bateria, mentre que les temperatures més baixes poden reduir la sortida de les cèl·lules de la bateria, reduint així l'abast i la potència disponible.

El sistema de gestió tèrmica sempre es compromet a controlar o mantenir la temperatura interna de la bateria, fins i tot quan no s'utilitza (carregant). Tot i que qualsevol temperatura fora de la zona de confort òptima afectarà l'eficiència del cotxe, el vehicle disposa d'un sistema intel·ligent que pot mantenir el sistema dins de la seva pròpia zona de confort. En termes generals, quan es descarrega, la bateria li agrada mantenir-se per sota dels 45 ℃. Quan es carrega ràpidament, els agrada que la temperatura estigui lleugerament per sobre d'aquesta temperatura, és a dir, al voltant dels 55℃, per reduir la impedància interna de la bateria i permetre que els electrons omplin ràpidament la bateria.

Cable del sensor de temperatura de la bateria EV, Kit de connector

Sensor de temperatura de la bateria EV, sensor de l'arnès de recollida de tensió

Sensor de temperatura del grup EV de la bateria BMS amb terminal OT

Temperatures superiors a 45 ℃
El sobreescalfament pot danyar les bateries d'ió de liti, i temperatures extremes (com per sobre de 60 ℃) augmentar el risc per a la seguretat del conductor i dels passatgers.
Per sobre de 45 ℃, les cèl·lules de les bateries dels vehicles elèctrics es degradaran ràpidament. Això requereix que el sistema estigui controlat per un intercanviador de calor que pot extreure calor de la bateria i reposar-la si el sistema està massa fred..

Què fa que les bateries dels vehicles elèctrics s'escalfin?
Quan les bateries s'estan carregant o descarregant activament, generen calor interna. La major part d'aquesta calor es mou a través dels col·lectors de corrent metàl·lic i s'extreu a les barres de bus per convecció o es condueix des de la bateria a una placa freda sota la bateria fins a un refrigerant., que després surt de la bateria per dissipar la calor a través d'un intercanviador de calor extern. S'ha de tenir cura en la càrrega ràpida perquè la bateria genera calor mentre es carrega. S'ha de tenir molta cura per extreure la calor i allunyar-la de la bateria perquè la bateria no ha de superar la seva temperatura màxima.

Els models complexos del sistema de gestió de bateries determinen la millor estratègia per controlar el flux d'escalfadors i refrigerant. Els sensors de temperatura de la bateria i del sistema de refrigeració han de proporcionar dades en temps real perquè el model funcioni correctament..

Si una bateria es carrega massa ràpidament o es sobreescalfa durant l'ús del vehicle, el sistema ha d'actuar ràpidament per reduir immediatament la temperatura de la bateria. En cas contrari, La degradació de la bateria induïda tèrmicament pot iniciar el procés de fuga tèrmica.

Independentment de la font de calor, els sensors de temperatura dels sistemes de gestió tèrmica de les bateries dels vehicles elèctrics tenen un paper vital a l'hora de detectar el sobreescalfament i prendre accions de mitigació..

Temperatures per sota dels 15°C
Els sistemes de gestió tèrmica són més que mantenir fresques les bateries dels vehicles elèctrics.

En climes més freds, La gestió tèrmica dels sistemes de bateries EV genera calor per mantenir les temperatures per sobre del mínim. Escalfen la bateria abans d'utilitzar-la, ja sigui que alimenta el vehicle, extreure energia d'una càrrega, o actuant com a font d'energia.

A temperatures més fredes, la dinàmica interna de la bateria produeix menors taxes de càrrega i descàrrega, que redueix la càrrega de la bateria disponible. Les baixes temperatures frenen les reaccions químiques i físiques que fan que les bateries dels vehicles elèctrics funcionin de manera eficient. Sense intervenció, això augmenta la impedància (resultant en temps de càrrega més llargs) i redueix la capacitat (resultant en un rang reduït).

Quan la bateria està molt freda, forçar massa càrrega a la bateria fa que el liti formi dendrites. Aquests poden perforar el separador entre l'ànode i el càtode, provocant un curtcircuit intern a la bateria. Per tant, la velocitat de càrrega es controla en climes extremadament freds per escalfar la bateria amb cura, augmentant la velocitat de càrrega només quan la bateria està per sobre de la temperatura de funcionament mínima.

Motor de combustió interna (GEL) els vehicles semblen tenir avantatge en temps fred, generant molta calor residual per mantenir el vehicle calent a temperatures fredes. Sense aquesta calor residual, Els vehicles elèctrics haurien de desviar l'energia de la bateria per suportar la calefacció i la refrigeració.

No obstant això, gràcies al disseny eficient de sistemes de bombes de calor en aplicacions EV, així com seients amb calefacció/refrigeració i altres tecnologies, la calefacció i la refrigeració només es fa quan i on és necessari. Han demostrat que són millors vehicles per quedar atrapats en una tempesta de neu o un embussos d'estiu que els seus avantpassats ICE.

Mentre que el BMS controla contínuament la tensió i el corrent que entra i surt de la bateria, també controla sistemes externs al paquet per gestionar la temperatura, com ara els bucles de refrigerant i refrigerant.

Per gestionar aquests sistemes, el BMS utilitza sensors de temperatura del refrigerant dins i fora de la placa de refrigeració del paquet, així com les temperatures de la cel·la i de la barra colectora dins del paquet. Això també s'estén al control de la temperatura del refrigerant a l'intercanviador de calor extern, així com la pressió i la temperatura en punts clau de la vàlvula d'expansió i el bucle del refrigerant. Aquest alt nivell de monitorització dels sensors de temperatura proporciona dades crítiques per controlar la quantitat precisa d'escalfament i refrigeració d'aquests sistemes per optimitzar el rendiment del paquet de bateries alhora que minimitza les pèrdues d'energia parasitàries en funcionament de les bombes., compressors, i components auxiliars de calefacció i refrigeració.