Detekcia teploty batérie nového vozidla Energy Vehicle EV a snímač teploty BMS

Čo je najväčším nepriateľom batérií elektrických vozidiel EV? Extrémne teploty.
Lítium-iónové batérie fungujú najlepšie v rozsahu teplôt 15-45 ℃. Teploty nad touto teplotou môžu batériu vážne poškodiť, kým nižšie teploty môžu znížiť výkon batériových článkov, čím sa zníži dosah a dostupný výkon.

Systém riadenia teploty sa vždy zaväzuje monitorovať alebo udržiavať vnútornú teplotu batérie, aj keď sa nepoužíva (nabíjanie). Hoci akákoľvek teplota mimo optimálnej komfortnej zóny ovplyvní efektivitu auta, vozidlo má inteligentný systém, ktorý dokáže udržať systém vo vlastnej komfortnej zóne. Všeobecne, pri vybíjaní, batéria sa rada drží pod 45 °C. Pri rýchlom nabíjaní, majú radi teplotu mierne nad touto teplotou, to je, okolo 55 ℃, znížiť vnútornú impedanciu batérie a umožniť elektrónom rýchlo naplniť batériu.

Kábel snímača teploty batérie EV, konektorová súprava

Snímač teploty batérie EV, snímač zberného zväzku napätia

BMS akumulátorový snímač teploty skupiny EV s OT svorkou

Teploty nad 45 ℃
Prehriatie môže poškodiť lítium-iónové batérie, a extrémne teploty (napríklad nad 60 ℃) zvýšiť riziko pre bezpečnosť vodiča a cestujúcich.
Nad 45 ℃, články batérií elektrických vozidiel sa rýchlo znehodnotia. To si vyžaduje, aby bol systém riadený výmenníkom tepla, ktorý dokáže odobrať teplo z batérie a doplniť ho, ak je systém príliš studený..

Čo spôsobuje prehrievanie batérií EV?
Keď sa batérie aktívne nabíjajú alebo vybíjajú, vytvárajú vnútorné teplo. Väčšina tohto tepla prechádza cez kovové zberače prúdu a je extrahovaná v zberniciach konvekciou alebo vedená z batérie na chladnú platňu pod batériou do chladiacej kvapaliny., ktorý potom opustí súpravu batérií, aby odvádzal teplo cez externý výmenník tepla. Pri rýchlonabíjaní musíte byť opatrní, pretože batéria počas nabíjania vytvára teplo. Je potrebné venovať veľkú pozornosť odvádzaniu tepla a jeho odvádzaniu preč z batérie, pretože batéria nesmie prekročiť svoju maximálnu teplotu.

Komplexné modely v systéme riadenia batérie určujú najlepšiu stratégiu riadenia prietoku ohrievačov a chladiacej kvapaliny. Snímače teploty v batérii a v celom chladiacom systéme musia poskytovať údaje v reálnom čase, aby model správne fungoval.

Ak sa batéria počas používania vozidla nabíja príliš rýchlo alebo sa prehrieva, systém musí konať rýchlo, aby okamžite znížil teplotu batérie. Inak, tepelne indukovaná degradácia batérie môže spustiť proces tepelného úniku.

Bez ohľadu na zdroj tepla, teplotné senzory v systémoch tepelného manažmentu batérií elektromobilov zohrávajú kľúčovú úlohu pri zisťovaní prehriatia a prijímaní opatrení na zmiernenie.

Teploty pod 15°C
Systémy tepelného manažmentu sú viac než len udržiavanie batérií EV chladných.

V chladnejších klimatických podmienkach, tepelný manažment batériových systémov EV generuje teplo, aby udržal teploty nad minimom. Pred použitím zohrievajú batériu – či už ide o pohon vozidla, čerpanie energie z náboja, alebo pôsobí ako zdroj energie.

Pri nižších teplotách, vnútorná dynamika batérie má za následok nižšie rýchlosti nabíjania a vybíjania, čo znižuje dostupné nabitie batérie. Nízke teploty spomaľujú chemické a fyzikálne reakcie, vďaka ktorým batérie EV fungujú efektívne. Bez zásahu, to zvyšuje impedanciu (výsledkom je dlhší čas nabíjania) a znižuje kapacitu (čo má za následok znížený dosah).

Keď je batéria extrémne studená, príliš veľa nabitia batérie spôsobí, že lítium vytvorí dendrity. Tie môžu preraziť separátor medzi anódou a katódou, spôsobiť vnútorný skrat v batérii. Preto, rýchlosť nabíjania je riadená v extrémne chladnom podnebí, aby sa batéria opatrne zahrievala, zvýšiť rýchlosť nabíjania len vtedy, keď je batéria nad minimálnou prevádzkovou teplotou.

Spaľovací motor (ICE) Zdá sa, že vozidlá majú výhodu v chladnom počasí, vytvára veľa odpadového tepla, aby udržalo vozidlo v teple pri nízkych teplotách. Bez tohto odpadového tepla, Elektromobily by museli odvádzať energiu z batérie na podporu vykurovania a chladenia.

Však, vďaka efektívnemu dizajnu systémov tepelných čerpadiel v aplikáciách EV, ako aj vyhrievané/chladené sedadlá a ďalšie technológie, vykurovanie a chladenie sa vykonáva len vtedy a tam, kde je to potrebné. Ukázalo sa, že sú lepšími vozidlami na uviaznutie v snehovej búrke alebo letnej dopravnej zápche ako ich predkovia z ICE..

Zatiaľ čo BMS nepretržite monitoruje napätie a prúd prichádzajúci a vystupujúci z batérie, tiež riadi externé systémy na riadenie teploty, ako sú slučky chladiva a chladiacej kvapaliny.

Na správu týchto systémov, BMS používa snímače teploty chladiacej kvapaliny vo vnútri a mimo chladiacej dosky bloku, ako aj teploty článkov a prípojníc vo vnútri balenia. To sa vzťahuje aj na monitorovanie teploty chladiacej kvapaliny na vonkajšom výmenníku tepla, ako aj tlak a teplota v kľúčových bodoch expanzného ventilu a chladiacej slučky. Táto vysoká úroveň monitorovania teplotných senzorov poskytuje kritické údaje na riadenie presného množstva vykurovania a chladenia z týchto systémov, aby sa optimalizoval výkon batérie a zároveň sa minimalizovali straty parazitnej energie pri prevádzke čerpadiel., kompresory, a pomocné vykurovacie a chladiace komponenty.