Ανίχνευση θερμοκρασίας μπαταρίας ηλεκτρικού οχήματος New Energy Vehicle EV και αισθητήρας θερμοκρασίας BMS

Ποιος είναι ο μεγαλύτερος εχθρός των μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων EV? Ακραίες θερμοκρασίες.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποδίδουν καλύτερα σε ένα εύρος θερμοκρασίας 15-45℃. Θερμοκρασίες πάνω από αυτή τη θερμοκρασία μπορεί να βλάψουν σοβαρά την μπαταρία, ενώ οι χαμηλότερες θερμοκρασίες μπορούν να μειώσουν την απόδοση των στοιχείων της μπαταρίας, μειώνοντας έτσι την εμβέλεια και τη διαθέσιμη ισχύ.

Το σύστημα θερμικής διαχείρισης δεσμεύεται πάντα να παρακολουθεί ή να διατηρεί την εσωτερική θερμοκρασία της μπαταρίας, ακόμα και όταν δεν χρησιμοποιείται (φόρτιση). Αν και οποιαδήποτε θερμοκρασία εκτός της βέλτιστης ζώνης άνεσης θα επηρεάσει την απόδοση του αυτοκινήτου, το όχημα διαθέτει ένα έξυπνο σύστημα που μπορεί να κρατήσει το σύστημα στη δική του ζώνη άνεσης. Γενικά, κατά την αποφόρτιση, η μπαταρία θέλει να μένει κάτω από 45℃. Κατά τη γρήγορη φόρτιση, τους αρέσει η θερμοκρασία να είναι λίγο πάνω από αυτή τη θερμοκρασία, ήτοι, περίπου 55℃, για να μειώσει την εσωτερική σύνθετη αντίσταση της μπαταρίας και να επιτρέψει στα ηλεκτρόνια να γεμίσουν γρήγορα την μπαταρία.

Καλώδιο αισθητήρα θερμοκρασίας μπαταρίας EV, κιτ σύνδεσης

Αισθητήρας θερμοκρασίας μπαταρίας EV, αισθητήρας πλεξούδας συλλογής τάσης

Αισθητήρας θερμοκρασίας ομάδας EV μπαταρίας BMS με ακροδέκτη OT

Θερμοκρασίες πάνω από 45℃
Η υπερθέρμανση μπορεί να βλάψει τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, και ακραίες θερμοκρασίες (όπως πάνω από 60℃) αυξάνουν τον κίνδυνο για την ασφάλεια του οδηγού και των επιβατών.
Πάνω από 45℃, τα στοιχεία των μπαταριών των ηλεκτρικών οχημάτων θα υποβαθμιστούν γρήγορα. Αυτό απαιτεί το σύστημα να ελέγχεται από έναν εναλλάκτη θερμότητας που μπορεί να εξάγει θερμότητα από την μπαταρία και να την αναπληρώνει εάν το σύστημα είναι πολύ κρύο.

Τι προκαλεί την υπερθέρμανση των μπαταριών EV?
Όταν οι μπαταρίες φορτίζονται ή αποφορτίζονται ενεργά, παράγουν εσωτερική θερμότητα. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της θερμότητας κινείται μέσω μεταλλικών συλλεκτών ρεύματος και εξάγεται σε ράβδους διαύλου μέσω μεταφοράς ή μεταφέρεται από την μπαταρία σε μια ψυχρή πλάκα κάτω από την μπαταρία σε ένα ψυκτικό, το οποίο στη συνέχεια αφήνει τη μπαταρία για να διαχέει τη θερμότητα μέσω ενός εξωτερικού εναλλάκτη θερμότητας. Πρέπει να δίνεται προσοχή κατά τη γρήγορη φόρτιση γιατί η μπαταρία παράγει θερμότητα κατά τη φόρτιση. Πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή για την εξαγωγή θερμότητας και τη μεταφορά της από την μπαταρία γιατί η μπαταρία δεν πρέπει να υπερβαίνει τη μέγιστη θερμοκρασία της.

Τα σύνθετα μοντέλα στο σύστημα διαχείρισης μπαταριών καθορίζουν την καλύτερη στρατηγική για τον έλεγχο της ροής των θερμαντήρων και του ψυκτικού υγρού. Οι αισθητήρες θερμοκρασίας στην μπαταρία και σε όλο το σύστημα ψύξης πρέπει να παρέχουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο για να λειτουργεί σωστά το μοντέλο.

Εάν μια μπαταρία φορτίζει πολύ γρήγορα ή υπερθερμαίνεται κατά τη χρήση του οχήματος, το σύστημα πρέπει να ενεργήσει γρήγορα για να μειώσει αμέσως τη θερμοκρασία της μπαταρίας. Αλλιώς, Η θερμικά επαγόμενη υποβάθμιση της μπαταρίας μπορεί να ξεκινήσει τη διαδικασία θερμικής διαφυγής.

Ανεξάρτητα από την πηγή θερμότητας, Οι αισθητήρες θερμοκρασίας στα συστήματα θερμικής διαχείρισης μπαταριών EV διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην ανίχνευση υπερθέρμανσης και τη λήψη μέτρων μετριασμού.

Θερμοκρασίες κάτω από 15°C
Τα συστήματα διαχείρισης θερμότητας είναι κάτι περισσότερο από το να διατηρούν τις μπαταρίες EV δροσερές.

Σε ψυχρότερα κλίματα, Η θερμική διαχείριση των συστημάτων μπαταριών EV παράγει θερμότητα για να διατηρεί τις θερμοκρασίες πάνω από το ελάχιστο. Ζεσταίνουν την μπαταρία πριν από τη χρήση – είτε τροφοδοτεί το όχημα, αντλώντας ενέργεια από μια φόρτιση, ή ενεργώντας ως πηγή ενέργειας.

Σε πιο χαμηλές θερμοκρασίες, Η εσωτερική δυναμική της μπαταρίας έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερους ρυθμούς φόρτισης και αποφόρτισης, που μειώνει τη διαθέσιμη φόρτιση της μπαταρίας. Οι χαμηλές θερμοκρασίες επιβραδύνουν τις χημικές και φυσικές αντιδράσεις που κάνουν τις μπαταρίες EV να λειτουργούν αποτελεσματικά. Χωρίς παρέμβαση, αυτό αυξάνει την αντίσταση (με αποτέλεσμα μεγαλύτερους χρόνους φόρτισης) και μειώνει τη χωρητικότητα (με αποτέλεσμα μειωμένη εμβέλεια).

Όταν η μπαταρία είναι εξαιρετικά κρύα, η υπερβολική φόρτιση στην μπαταρία προκαλεί το λίθιο να σχηματίσει δενδρίτες. Αυτά μπορούν να τρυπήσουν τον διαχωριστή μεταξύ της ανόδου και της καθόδου, προκαλώντας εσωτερικό βραχυκύκλωμα στην μπαταρία. Επομένως, ο ρυθμός φόρτισης ελέγχεται σε εξαιρετικά ψυχρά κλίματα για να θερμαίνει προσεκτικά την μπαταρία, αύξηση του ρυθμού φόρτισης μόνο όταν η μπαταρία είναι πάνω από την ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας.

Μηχανή εσωτερικής καύσεως (ΠΑΓΟΣ) τα οχήματα φαίνεται να έχουν πλεονέκτημα στον κρύο καιρό, παράγοντας πολλή σπατάλη θερμότητας για να κρατήσει το όχημα ζεστό σε χαμηλές θερμοκρασίες. Χωρίς αυτή τη σπατάλη θερμότητας, Τα ηλεκτρικά οχήματα θα πρέπει να εκτρέπουν την ενέργεια από την μπαταρία για να υποστηρίξουν τη θέρμανση και την ψύξη.

Ωστόσο, χάρη στον αποτελεσματικό σχεδιασμό των συστημάτων αντλιών θερμότητας σε εφαρμογές EV, καθώς και θερμαινόμενα/ψυκτικά καθίσματα και άλλες τεχνολογίες, θέρμανση και ψύξη γίνεται μόνο όταν και όπου χρειάζεται. Έχουν αποδείξει ότι είναι καλύτερα οχήματα για να κολλήσουν σε χιονοθύελλα ή καλοκαιρινό μποτιλιάρισμα από τους ICE προγόνους τους.

Ενώ το BMS παρακολουθεί συνεχώς την τάση και το ρεύμα που εισέρχεται και εξέρχεται από τη μπαταρία, Ελέγχει επίσης συστήματα εξωτερικά της συσκευασίας για τη διαχείριση της θερμοκρασίας, όπως οι βρόχοι ψυκτικού και ψυκτικού.

Για τη διαχείριση αυτών των συστημάτων, το BMS χρησιμοποιεί αισθητήρες θερμοκρασίας ψυκτικού μέσα και έξω από την πλάκα ψύξης του πακέτου, καθώς και τις θερμοκρασίες κυψελών και ζυγών εντός της συσκευασίας. Αυτό επεκτείνεται και στην παρακολούθηση της θερμοκρασίας του ψυκτικού στον εξωτερικό εναλλάκτη θερμότητας, καθώς και πίεση και θερμοκρασία σε βασικά σημεία της βαλβίδας εκτόνωσης και του βρόχου ψυκτικού. Αυτό το υψηλό επίπεδο παρακολούθησης των αισθητήρων θερμοκρασίας παρέχει κρίσιμα δεδομένα για τον έλεγχο της ακριβούς ποσότητας θέρμανσης και ψύξης από αυτά τα συστήματα για βελτιστοποίηση της απόδοσης της μπαταρίας, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τις απώλειες ενέργειας από παρασιτικές αντλίες που λειτουργούν, συμπιεστές, και βοηθητικά εξαρτήματα θέρμανσης και ψύξης.