Uue energiaga sõiduki EV aku temperatuurituvastus ja BMS-i temperatuuriandur

Mis on elektrisõidukite EV akude suurim vaenlane? Äärmuslikud temperatuurid.
Liitiumioonakud töötavad kõige paremini temperatuurivahemikus 15-45 ℃. Sellest kõrgemad temperatuurid võivad akut tõsiselt kahjustada, samas kui madalam temperatuur võib vähendada akuelementide võimsust, vähendades seeläbi ulatust ja saadaolevat võimsust.

Soojusjuhtimissüsteem on alati pühendunud aku sisetemperatuuri jälgimisele või hoidmisele, isegi siis, kui seda ei kasutata (laadimine). Kuigi igasugune temperatuur väljaspool optimaalset mugavustsooni mõjutab auto efektiivsust, sõidukil on intelligentne süsteem, mis suudab hoida süsteemi oma mugavustsoonis. Üldiselt öeldes, tühjenemisel, akule meeldib püsida alla 45 ℃. Kiire laadimise korral, neile meeldib, kui temperatuur on sellest temperatuurist veidi kõrgem, see tähendab, umbes 55 ℃, et vähendada aku sisemist takistust ja võimaldada elektronidel aku kiiresti täita.

EV aku temperatuurianduri kaabel, pistikukomplekt

EV aku temperatuuriandur, pinge kogumise rakmete andur

BMS aku EV grupi temperatuuriandur OT-klemmiga

Temperatuurid üle 45 ℃
Ülekuumenemine võib liitiumioonakusid kahjustada, ja äärmuslikud temperatuurid (näiteks üle 60 ℃) suurendada riski juhi ja reisijate turvalisusele.
Üle 45℃, elektrisõidukite akude elemendid lagunevad kiiresti. See nõuab, et süsteemi juhiks soojusvaheti, mis suudab nii akust soojust eraldada kui ka seda täiendada, kui süsteem on liiga külm.

Mis põhjustab EV akude ülekuumenemist?
Kui akud laadivad või tühjenevad aktiivselt, nad toodavad sisemist soojust. Suurem osa sellest soojusest liigub läbi metallist voolukollektorite ja eraldatakse siinidesse konvektsiooni teel või juhitakse akust aku all olevale külmale plaadile jahutusvedelikku., mis seejärel lahkub akust välise soojusvaheti kaudu soojust hajutama. Kiirlaadimisel tuleb olla ettevaatlik, sest aku tekitab laadimise ajal soojust. Soojuse eraldamisel ja akust eemalviimisel tuleb olla väga ettevaatlik, sest aku temperatuur ei tohi ületada maksimaalset temperatuuri.

Akuhaldussüsteemi keerukad mudelid määravad kütteseadmete ja jahutusvedeliku voolu juhtimiseks parima strateegia. Akus ja kogu jahutussüsteemis olevad temperatuuriandurid peavad pakkuma reaalajas andmeid, et mudel korralikult töötaks.

Kui aku laeb liiga kiiresti või kuumeneb üle sõiduki kasutamise ajal, süsteem peab tegutsema kiiresti, et aku temperatuuri koheselt alandada. Muidu, termiliselt indutseeritud aku lagunemine võib käivitada termilise põgenemisprotsessi.

Sõltumata soojusallikast, EV akude soojusjuhtimissüsteemide temperatuuriandurid mängivad ülitähtsat rolli ülekuumenemise tuvastamisel ja leevendavate meetmete võtmisel.

Temperatuurid alla 15°C
Soojusjuhtimissüsteemid on enamat kui lihtsalt elektrisõidukite akude jahedana hoidmine.

Külmemas kliimas, EV akusüsteemide soojusjuhtimine tekitab soojust, et hoida temperatuuri üle miinimumi. Nad soojendavad akut enne kasutamist – olenemata sellest, kas see toidab sõidukit, laengust jõu ammutamine, või toimides toiteallikana.

Külmematel temperatuuridel, aku sisemine dünaamika toob kaasa madalamad laadimis- ja tühjenemismäärad, mis vähendab saadaolevat aku laetust. Madalad temperatuurid aeglustavad keemilisi ja füüsikalisi reaktsioone, mis panevad elektrisõidukite akud tõhusalt töötama. Ilma sekkumiseta, see suurendab impedantsi (mille tulemuseks on pikem laadimisaeg) ja vähendab võimsust (mille tulemuseks on vahemiku vähenemine).

Kui aku on väga külm, aku liiga suure laengu sundimine põhjustab liitiumi dendriitide moodustumist. Need võivad läbistada anoodi ja katoodi vahelise separaatori, põhjustades akus sisemise lühise. Seetõttu, laadimiskiirust kontrollitakse äärmiselt külmas kliimas, et akut hoolikalt soojendada, laadimiskiiruse suurendamine ainult siis, kui aku temperatuur on üle minimaalse töötemperatuuri.

Sisepõlemismootor (JÄÄ) sõidukitel näib olevat eelis külma ilmaga, tekitades palju heitsoojust, et hoida autot külmadel temperatuuridel soojana. Ilma selle jääksoojuseta, Elektrisõidukid peaksid kütte ja jahutuse toetamiseks suunama energiat akust.

Siiski, tänu EV rakenduste soojuspumbasüsteemide tõhusale disainile, samuti soojendusega/jahutusega istmed ja muud tehnoloogiad, kütet ja jahutamist tehakse ainult siis ja seal, kus seda vajatakse. Nad on tõestanud end olevat paremad sõidukid lumetormi või suvisesse liiklusummikusse takerdumiseks kui nende ICE esivanemad.

Samal ajal kui BMS jälgib pidevalt aku sisse- ja väljavoolu pinget ja voolu, see juhib temperatuuri juhtimiseks ka pakendiväliseid süsteeme, nagu külmutusagensi ja jahutusvedeliku kontuurid.

Nende süsteemide haldamiseks, BMS kasutab jahutusvedeliku temperatuuriandureid pakendi jahutusplaadi sees ja väljaspool, samuti elemendi ja siini temperatuurid pakendi sees. See hõlmab ka jahutusvedeliku temperatuuri jälgimist välise soojusvaheti juures, samuti rõhk ja temperatuur paisuventiili ja külmutusagensi ahela võtmepunktides. Temperatuuriandurite kõrgetasemeline jälgimine annab kriitilisi andmeid nende süsteemide täpse kütte- ja jahutushulga juhtimiseks, et optimeerida aku jõudlust, minimeerides samal ajal parasiitenergia kadusid pumpade töötamisel., kompressorid, ja lisakütte- ja jahutuskomponendid.