Ny Energy Vehicle EV-batteritemperaturdeteksjon og BMS-temperatursensor

Hva er elbilbatteriers største fiende? Ekstreme temperaturer.
Litium-ion-batterier fungerer best i et temperaturområde på 15-45 ℃. Temperaturer over denne temperaturen kan skade batteriet alvorlig, mens lavere temperaturer kan redusere ytelsen til battericellene, og reduserer dermed rekkevidden og tilgjengelig kraft.

Det termiske styringssystemet er alltid forpliktet til å overvåke eller opprettholde den interne temperaturen til batteriet, selv når den ikke er i bruk (lader). Selv om enhver temperatur utenfor den optimale komfortsonen vil påvirke effektiviteten til bilen, kjøretøyet har et intelligent system som kan holde systemet innenfor sin egen komfortsone. Generelt sett, ved utladning, batteriet liker å holde seg under 45 ℃. Ved hurtiglading, de liker at temperaturen er litt over denne temperaturen, det er, rundt 55 ℃, for å redusere den interne impedansen til batteriet og la elektroner raskt fylle batteriet.

EV batteri temperatursensor kabel, koblingssett

EV batteri temperatursensor, sensor for spenningssamling

BMS batteri EV gruppe temperatursensor med OT terminal

Temperaturer over 45 ℃
Overoppheting kan skade litium-ion-batterier, og ekstreme temperaturer (for eksempel over 60 ℃) øke risikoen for fører- og passasjersikkerhet.
Over 45 ℃, cellene til elektriske kjøretøybatterier vil brytes ned raskt. Dette krever at systemet styres av en varmeveksler som både kan hente varme fra batteriet og etterfylle det hvis systemet er for kaldt.

Hva får EV-batterier til å overopphetes?
Når batterier aktivt lader eller utlades, de genererer intern varme. Mesteparten av denne varmen beveger seg gjennom metallstrømkollektorer og trekkes ut i samleskinner ved konveksjon eller ledes fra batteriet til en kald plate under batteriet til en kjølevæske, som deretter forlater batteripakken for å spre varme gjennom en ekstern varmeveksler. Det må utvises forsiktighet ved hurtiglading fordi batteriet genererer varme under lading. Det må utvises stor forsiktighet for å trekke ut varme og frakte den bort fra batteriet fordi batteriet ikke må overstige sin maksimale temperatur.

Komplekse modeller i batteristyringssystemet bestemmer den beste strategien for å kontrollere strømmen av varmeovner og kjølevæske. Temperatursensorer i batteriet og i hele kjølesystemet må gi sanntidsdata for at modellen skal fungere skikkelig.

Hvis et batteri lades for raskt eller overopphetes under bruk av kjøretøy, systemet må handle raskt for å redusere batteritemperaturen umiddelbart. Noe annet, termisk indusert batterinedbrytning kan sette i gang den termiske løpsprosessen.

Uavhengig av varmekilde, temperatursensorer i termiske styringssystemer for el-batterier spiller en viktig rolle i å oppdage overoppheting og iverksette avbøtende tiltak.

Temperaturer under 15°C
Termiske styringssystemer handler om mer enn bare å holde elbilbatterier kjølige.

I kaldere klima, termisk styring av EV-batterisystemer genererer varme for å holde temperaturen over et minimum. De varmer opp batteriet før bruk – enten det driver kjøretøyet, henter strøm fra en ladning, eller fungerer som en strømkilde.

Ved kaldere temperaturer, den interne dynamikken til batteriet resulterer i lavere lade- og utladingshastigheter, som reduserer tilgjengelig batterilading. Lave temperaturer bremser de kjemiske og fysiske reaksjonene som får EV-batterier til å fungere effektivt. Uten innblanding, dette øker impedansen (som resulterer i lengre ladetider) og reduserer kapasiteten (som resulterer i redusert rekkevidde).

Når batteriet er ekstremt kaldt, å tvinge for mye ladning inn i batteriet fører til at litium danner dendritter. Disse kan stikke hull i separatoren mellom anoden og katoden, forårsaker en intern kortslutning i batteriet. Derfor, ladehastigheten kontrolleres i ekstremt kaldt klima for å varme opp batteriet forsiktig, øke ladehastigheten kun når batteriet er over minimum driftstemperatur.

Forbrenningsmotor (IS) kjøretøy ser ut til å ha en fordel i kaldt vær, genererer mye spillvarme for å holde kjøretøyet varmt i kalde temperaturer. Uten denne spillvarmen, Elbiler må avlede energi fra batteriet for å støtte oppvarming og kjøling.

Imidlertid, takket være den effektive utformingen av varmepumpesystemer i EV-applikasjoner, samt oppvarmede/kjølte seter og andre teknologier, oppvarming og kjøling gjøres kun når og hvor det er nødvendig. De har vist seg å være bedre kjøretøy for å bli sittende fast i snøstorm eller sommertrafikk enn deres ICE-forfedre.

Mens BMS kontinuerlig overvåker spenningen og strømmen som går inn og ut av batteripakken, den kontrollerer også systemer utenfor pakken for å styre temperaturen, slik som kjølemiddel- og kjølevæskesløyfer.

For å administrere disse systemene, BMS bruker kjølevæsketemperatursensorer i og utenfor pakkens kjøleplate, samt celle- og samleskinnetemperaturer inne i pakken. Dette gjelder også overvåking av kjølevæsketemperaturen ved den eksterne varmeveksleren, samt trykk og temperatur på nøkkelpunkter i ekspansjonsventilen og kjølesløyfen. Dette høye nivået av overvåking av temperatursensorer gir kritiske data for å kontrollere den nøyaktige mengden oppvarming og kjøling fra disse systemene for å optimere batteripakkens ytelse samtidig som man minimerer parasittiske energitap som kjører pumper, kompressorer, og hjelpevarme- og kjølekomponenter.