Novo veículo energético EV Detecção de temperatura da bateria e sensor de temperatura BMS

Qual é o maior inimigo das baterias EV de veículos elétricos? Temperaturas extremas.
As baterias de íon de lítio têm melhor desempenho em uma faixa de temperatura de 15 a 45 ℃. Temperaturas acima desta temperatura podem danificar gravemente a bateria, enquanto temperaturas mais baixas podem reduzir a produção das células da bateria, reduzindo assim o alcance e a potência disponível.

O sistema de gerenciamento térmico está sempre comprometido em monitorar ou manter a temperatura interna da bateria, mesmo quando não estiver em uso (carregando). Embora qualquer temperatura fora da zona de conforto ideal afete a eficiência do carro, o veículo possui um sistema inteligente que pode manter o sistema dentro de sua zona de conforto. De um modo geral, ao descarregar, a bateria gosta de ficar abaixo de 45 ℃. Ao carregar rapidamente, eles gostam que a temperatura esteja um pouco acima dessa temperatura, aquilo é, cerca de 55℃, para reduzir a impedância interna da bateria e permitir que os elétrons preencham rapidamente a bateria.

Cabo do sensor de temperatura da bateria EV, kit de conectores

Sensor de temperatura da bateria EV, sensor de chicote de coleta de tensão

Sensor de temperatura do grupo EV da bateria BMS com terminal OT

Temperaturas acima de 45℃
O superaquecimento pode danificar as baterias de íon de lítio, e temperaturas extremas (como acima de 60 ℃) aumentar o risco para a segurança do condutor e dos passageiros.
Acima de 45°C, as células das baterias dos veículos elétricos se degradarão rapidamente. Isto requer que o sistema seja controlado por um trocador de calor que possa extrair calor da bateria e reabastecê-lo se o sistema estiver muito frio.

O que causa o superaquecimento das baterias EV?
Quando as baterias estão carregando ou descarregando ativamente, eles geram calor interno. A maior parte desse calor se move através de coletores de corrente metálicos e é extraído em barramentos por convecção ou conduzido da bateria para uma placa fria sob a bateria até um refrigerante., que então deixa a bateria dissipar o calor através de um trocador de calor externo. Deve-se ter cuidado ao carregar rapidamente porque a bateria gera calor durante o carregamento. Deve-se ter muito cuidado ao extrair calor e afastá-lo da bateria, pois a bateria não deve exceder sua temperatura máxima.

Modelos complexos no sistema de gerenciamento de bateria determinam a melhor estratégia para controlar o fluxo de aquecedores e refrigerante. Sensores de temperatura na bateria e em todo o sistema de refrigeração precisam fornecer dados em tempo real para que o modelo funcione corretamente.

Se a bateria carregar muito rapidamente ou superaquecer durante o uso do veículo, o sistema deve agir rapidamente para reduzir imediatamente a temperatura da bateria. De outra forma, a degradação da bateria induzida termicamente pode iniciar o processo de fuga térmica.

Independentemente da fonte de calor, sensores de temperatura em sistemas de gerenciamento térmico de baterias de veículos elétricos desempenham um papel vital na detecção de superaquecimento e na tomada de ações de mitigação.

Temperaturas abaixo de 15°C
Os sistemas de gerenciamento térmico são mais do que apenas manter as baterias EV resfriadas.

Em climas mais frios, o gerenciamento térmico dos sistemas de bateria EV gera calor para manter as temperaturas acima do mínimo. Eles aquecem a bateria antes do uso – seja para alimentar o veículo, extraindo energia de uma carga, ou agindo como fonte de energia.

Em temperaturas mais frias, a dinâmica interna da bateria resulta em taxas de carga e descarga mais baixas, o que reduz a carga disponível da bateria. As baixas temperaturas retardam as reações químicas e físicas que fazem as baterias EV funcionarem de forma eficiente. Sem intervenção, isso aumenta a impedância (resultando em tempos de carregamento mais longos) e reduz a capacidade (resultando em alcance reduzido).

Quando a bateria está extremamente fria, forçar muita carga na bateria faz com que o lítio forme dendritos. Estes podem perfurar o separador entre o ânodo e o cátodo, causando um curto-circuito interno na bateria. Portanto, a taxa de carga é controlada em climas extremamente frios para aquecer cuidadosamente a bateria, aumentando a taxa de carga somente quando a bateria estiver acima da temperatura mínima de operação.

Motor de combustão interna (GELO) os veículos parecem ter uma vantagem no tempo frio, gerando muito calor residual para manter o veículo aquecido em temperaturas frias. Sem esse calor desperdiçado, Os EVs teriam que desviar energia da bateria para suportar aquecimento e resfriamento.

No entanto, graças ao design eficiente de sistemas de bomba de calor em aplicações EV, bem como assentos aquecidos/resfriados e outras tecnologias, aquecimento e resfriamento só são feitos quando e onde são necessários. Eles provaram ser veículos melhores para ficar presos em uma tempestade de neve ou em um engarrafamento de verão do que seus ancestrais ICE..

Enquanto o BMS monitora continuamente a tensão e a corrente que entra e sai da bateria, também controla sistemas externos à embalagem para gerenciar a temperatura, como os circuitos de refrigerante e refrigerante.

Para gerenciar esses sistemas, o BMS usa sensores de temperatura do líquido refrigerante dentro e fora da placa de resfriamento do conjunto, bem como as temperaturas das células e dos barramentos dentro do pacote. Isto também se estende ao monitoramento da temperatura do líquido refrigerante no trocador de calor externo, bem como pressão e temperatura em pontos-chave na válvula de expansão e no circuito de refrigerante. Este alto nível de monitoramento dos sensores de temperatura fornece dados críticos para controlar a quantidade precisa de aquecimento e resfriamento desses sistemas para otimizar o desempenho da bateria e, ao mesmo tempo, minimizar as perdas parasitas de energia durante o funcionamento das bombas., compressores, e componentes auxiliares de aquecimento e resfriamento.