Kendaraan Energi Baru EV Deteksi Suhu Baterai dan Sensor Suhu BMS

Apa musuh terbesar baterai EV kendaraan listrik? Suhu ekstrim.
Baterai lithium-ion bekerja paling baik pada kisaran suhu 15-45℃. Suhu di atas suhu tersebut dapat merusak baterai secara parah, sedangkan suhu yang lebih rendah dapat mengurangi keluaran sel baterai, sehingga mengurangi jangkauan dan daya yang tersedia.

Sistem manajemen termal selalu berkomitmen untuk memantau atau menjaga suhu internal baterai, bahkan saat tidak digunakan (pengisian daya). Padahal suhu apapun yang berada di luar zona nyaman optimal akan mempengaruhi efisiensi mobil, kendaraan memiliki sistem cerdas yang dapat menjaga sistem tetap berada dalam zona nyamannya. Secara umum, saat pemakaian, baterai suka tetap di bawah 45℃. Saat mengisi daya dengan cepat, mereka menyukai suhu yang sedikit di atas suhu ini, yaitu, sekitar 55℃, untuk mengurangi impedansi internal baterai dan memungkinkan elektron mengisi baterai dengan cepat.

Kabel sensor suhu baterai EV, perangkat konektor

Sensor suhu baterai EV, sensor harness pengumpul tegangan

Sensor suhu grup EV baterai BMS dengan terminal OT

Suhu di atas 45℃
Panas berlebih dapat merusak baterai litium-ion, dan suhu ekstrem (seperti di atas 60℃) meningkatkan risiko terhadap keselamatan pengemudi dan penumpang.
Di atas 45℃, sel-sel baterai kendaraan listrik akan cepat rusak. Hal ini memerlukan sistem yang dikontrol oleh penukar panas yang dapat mengekstraksi panas dari baterai dan mengisinya kembali jika sistem terlalu dingin..

Apa yang menyebabkan baterai EV terlalu panas?
Saat baterai sedang aktif diisi atau dikosongkan, mereka menghasilkan panas internal. Sebagian besar panas ini berpindah melalui pengumpul arus logam dan diekstraksi di bus bar secara konveksi atau dihantarkan dari baterai ke pelat dingin di bawah baterai ke cairan pendingin., yang kemudian meninggalkan baterai untuk menghilangkan panas melalui penukar panas eksternal. Kehati-hatian harus dilakukan saat melakukan pengisian cepat karena baterai menghasilkan panas saat mengisi daya. Kehati-hatian harus diberikan untuk mengekstraksi panas dan memindahkannya dari baterai karena baterai tidak boleh melebihi suhu maksimumnya.

Model kompleks dalam sistem manajemen baterai menentukan strategi terbaik untuk mengendalikan aliran pemanas dan cairan pendingin. Sensor suhu pada baterai dan seluruh sistem pendingin perlu menyediakan data real-time agar model dapat berfungsi dengan baik.

Jika baterai terisi terlalu cepat atau terlalu panas saat digunakan di kendaraan, sistem harus bertindak cepat untuk segera menurunkan suhu baterai. Jika tidak, degradasi baterai yang disebabkan oleh panas dapat memulai proses pelarian termal.

Terlepas dari sumber panasnya, sensor suhu dalam sistem manajemen termal baterai EV memainkan peran penting dalam mendeteksi panas berlebih dan mengambil tindakan mitigasi.

Suhu di bawah 15°C
Sistem manajemen termal lebih dari sekadar menjaga baterai kendaraan listrik tetap dingin.

Di iklim yang lebih dingin, manajemen termal sistem baterai EV menghasilkan panas untuk menjaga suhu di atas minimum. Mereka menghangatkan baterai sebelum digunakan – baik untuk menyalakan kendaraan, menarik daya dari muatan, atau bertindak sebagai sumber listrik.

Pada suhu yang lebih dingin, dinamika internal baterai menghasilkan tingkat pengisian dan pengosongan yang lebih rendah, yang mengurangi daya baterai yang tersedia. Suhu rendah memperlambat reaksi kimia dan fisik yang membuat baterai EV bekerja secara efisien. Tanpa intervensi, ini meningkatkan impedansi (mengakibatkan waktu pengisian lebih lama) dan mengurangi kapasitas (mengakibatkan berkurangnya jangkauan).

Saat baterai sangat dingin, memaksa terlalu banyak muatan ke dalam baterai menyebabkan litium membentuk dendrit. Ini dapat menembus pemisah antara anoda dan katoda, menyebabkan korsleting internal pada baterai. Karena itu, tingkat pengisian daya dikontrol di iklim yang sangat dingin untuk memanaskan baterai secara hati-hati, meningkatkan laju pengisian daya hanya bila baterai berada di atas suhu pengoperasian minimum.

Mesin pembakaran internal (ES) kendaraan tampaknya memiliki keuntungan dalam cuaca dingin, menghasilkan banyak limbah panas untuk menjaga kendaraan tetap hangat di suhu dingin. Tanpa ini buang-buang panas, Kendaraan listrik harus mengalihkan energi dari baterai untuk mendukung pemanasan dan pendinginan.

Namun, berkat desain sistem pompa panas yang efisien dalam aplikasi EV, serta kursi berpemanas/dingin dan teknologi lainnya, pemanasan dan pendinginan hanya dilakukan pada waktu dan tempat yang diperlukan. Mereka telah membuktikan diri sebagai kendaraan yang lebih baik saat terjebak dalam badai salju atau kemacetan musim panas dibandingkan nenek moyang ICE mereka.

Sedangkan BMS terus memantau tegangan dan arus yang masuk dan keluar dari baterai, itu juga mengontrol sistem di luar paket untuk mengatur suhu, seperti loop pendingin dan pendingin.

Untuk mengelola sistem ini, BMS menggunakan sensor suhu cairan pendingin di dalam dan di luar pelat pendingin paket, serta suhu sel dan busbar di dalam kemasan. Hal ini juga mencakup pemantauan suhu cairan pendingin pada penukar panas eksternal, serta tekanan dan suhu pada titik-titik penting di katup ekspansi dan loop pendingin. Pemantauan sensor suhu tingkat tinggi ini memberikan data penting untuk mengontrol jumlah pemanasan dan pendinginan yang tepat dari sistem ini untuk mengoptimalkan kinerja paket baterai sekaligus meminimalkan kehilangan energi parasit yang menjalankan pompa., kompresor, dan komponen pemanas dan pendingin tambahan.