การตรวจจับอุณหภูมิแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ EV และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ BMS

ศัตรูที่ใหญ่ที่สุดของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า EV คืออะไร? อุณหภูมิสูงสุด.
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำงานได้ดีที่สุดในช่วงอุณหภูมิ 15-45°C. อุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมินี้อาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายอย่างรุนแรงได้, ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าสามารถลดเอาท์พุตของเซลล์แบตเตอรี่ได้, จึงลดระยะและกำลังที่มีอยู่.

ระบบการจัดการระบายความร้อนมุ่งมั่นที่จะตรวจสอบหรือรักษาอุณหภูมิภายในของแบตเตอรี่อยู่เสมอ, แม้ว่าไม่ได้ใช้งานก็ตาม (กำลังชาร์จ). แม้ว่าอุณหภูมิที่อยู่นอกเขตความสะดวกสบายที่เหมาะสมที่สุดจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของรถก็ตาม, รถยนต์มีระบบอัจฉริยะที่สามารถรักษาระบบให้อยู่ใน Comfort Zone ของตัวเองได้. พูดโดยทั่วไป, เมื่อคายประจุ, แบตเตอรี่ชอบที่จะอยู่ต่ำกว่า 45 ℃. เมื่อชาร์จอย่างรวดเร็ว, พวกเขาชอบอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมินี้เล็กน้อย, นั่นคือ, ประมาณ 55 ℃, เพื่อลดความต้านทานภายในของแบตเตอรี่และให้อิเล็กตรอนเติมแบตเตอรี่ได้อย่างรวดเร็ว.

สายเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบตเตอรี่ EV, ชุดขั้วต่อ

เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบตเตอรี่ EV, เซ็นเซอร์ชุดสะสมแรงดันไฟฟ้า

เซ็นเซอร์อุณหภูมิกลุ่มแบตเตอรี่ BMS EV พร้อมขั้วต่อ OT

อุณหภูมิสูงกว่า 45 ℃
ความร้อนสูงเกินไปอาจทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเสียหายได้, และอุณหภูมิสุดขั้ว (เช่นสูงกว่า 60 ℃) เพิ่มความเสี่ยงต่อความปลอดภัยของผู้ขับขี่และผู้โดยสาร.
สูงกว่า 45 ℃, เซลล์ของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว. โดยจะต้องควบคุมระบบด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่สามารถดึงความร้อนออกจากแบตเตอรี่และเติมใหม่ได้หากระบบเย็นเกินไป.

สาเหตุที่ทำให้แบตเตอรี่ EV มีความร้อนมากเกินไป?
เมื่อแบตเตอรี่กำลังชาร์จหรือคายประจุอยู่, พวกมันสร้างความร้อนภายใน. ความร้อนนี้ส่วนใหญ่เคลื่อนที่ผ่านตัวสะสมกระแสไฟฟ้าที่เป็นโลหะ และถูกดึงออกมาในบัสบาร์โดยการพาความร้อน หรือดำเนินการจากแบตเตอรี่ไปยังแผ่นเย็นใต้แบตเตอรี่ไปยังสารหล่อเย็น, ซึ่งจะปล่อยให้ก้อนแบตเตอรี่กระจายความร้อนผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอก. ต้องใช้ความระมัดระวังเมื่อชาร์จอย่างรวดเร็วเนื่องจากแบตเตอรี่จะสร้างความร้อนขณะชาร์จ. ต้องระมัดระวังเป็นพิเศษในการดึงความร้อนและนำออกจากแบตเตอรี่ เนื่องจากแบตเตอรี่จะต้องมีอุณหภูมิไม่เกินอุณหภูมิสูงสุด.

โมเดลที่ซับซ้อนในระบบการจัดการแบตเตอรี่เป็นตัวกำหนดกลยุทธ์ที่ดีที่สุดในการควบคุมการไหลของเครื่องทำความร้อนและสารหล่อเย็น. เซ็นเซอร์อุณหภูมิในแบตเตอรี่และทั่วทั้งระบบทำความเย็นจำเป็นต้องให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เพื่อให้โมเดลทำงานได้อย่างถูกต้อง.

หากแบตเตอรี่ชาร์จเร็วเกินไปหรือร้อนเกินไประหว่างการใช้งานรถยนต์, ระบบจะต้องดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อลดอุณหภูมิแบตเตอรี่ทันที. มิฉะนั้น, การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ที่เกิดจากความร้อนสามารถเริ่มต้นกระบวนการระบายความร้อนได้.

โดยไม่คำนึงถึงแหล่งความร้อน, เซ็นเซอร์อุณหภูมิในระบบการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ EV มีบทบาทสำคัญในการตรวจจับความร้อนสูงเกินไปและดำเนินการบรรเทาผลกระทบ.

อุณหภูมิต่ำกว่า 15°C
ระบบการจัดการความร้อนเป็นมากกว่าแค่การรักษาความเย็นของแบตเตอรี่ EV.

ในสภาพอากาศที่เย็นกว่า, การจัดการความร้อนของระบบแบตเตอรี่ EV จะสร้างความร้อนเพื่อรักษาอุณหภูมิให้สูงกว่าระดับต่ำสุด. พวกเขาอุ่นแบตเตอรี่ก่อนใช้งาน - ไม่ว่าจะเป็นการจ่ายไฟให้กับรถยนต์ก็ตาม, ดึงพลังงานจากประจุ, หรือทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน.

ที่อุณหภูมิเย็นกว่า, การเปลี่ยนแปลงภายในของแบตเตอรี่ส่งผลให้อัตราการชาร์จและการคายประจุลดลง, ซึ่งช่วยลดการชาร์จแบตเตอรี่ที่มีอยู่. อุณหภูมิต่ำจะชะลอปฏิกิริยาทางเคมีและกายภาพที่ทำให้แบตเตอรี่ EV ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ. โดยไม่มีการแทรกแซง, สิ่งนี้จะเพิ่มความต้านทาน (ส่งผลให้ใช้เวลาชาร์จนานขึ้น) และลดความจุลง (ส่งผลให้ระยะลดลง).

เมื่อแบตเตอรี่เย็นจัด, การบังคับให้ประจุแบตเตอรี่มากเกินไปทำให้ลิเธียมก่อตัวเป็นเดนไดรต์. สิ่งเหล่านี้สามารถเจาะตัวคั่นระหว่างแอโนดและแคโทด, ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายในแบตเตอรี่. ดังนั้น, อัตราการชาร์จจะถูกควบคุมในสภาพอากาศที่เย็นจัดเพื่อให้แบตเตอรี่ร้อนอย่างระมัดระวัง, การเพิ่มอัตราการชาร์จเฉพาะเมื่อแบตเตอรี่สูงกว่าอุณหภูมิการทำงานขั้นต่ำเท่านั้น.

เครื่องยนต์สันดาปภายใน (น้ำแข็ง) ยานพาหนะดูเหมือนจะได้เปรียบในสภาพอากาศหนาวเย็น, สร้างความร้อนทิ้งจำนวนมากเพื่อให้รถอุ่นในอุณหภูมิเย็น. ปราศจากความร้อนเหลือทิ้งนี้, รถยนต์ไฟฟ้าจะต้องเปลี่ยนพลังงานจากแบตเตอรี่เพื่อรองรับการทำความร้อนและความเย็น.

อย่างไรก็ตาม, ด้วยการออกแบบระบบปั๊มความร้อนที่มีประสิทธิภาพในการใช้งาน EV, ตลอดจนเบาะนั่งแบบอุ่น/เย็น และเทคโนโลยีอื่นๆ, การทำความร้อนและความเย็นจะดำเนินการเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น. พวกเขาได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นยานพาหนะที่ดีกว่าในการติดอยู่ในพายุหิมะหรือการจราจรติดขัดในฤดูร้อนมากกว่าบรรพบุรุษ ICE ของพวกเขา.

ในขณะที่ BMS จะตรวจสอบแรงดันและกระแสที่เข้าและออกจากก้อนแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง, และยังควบคุมระบบภายนอกบรรจุภัณฑ์เพื่อจัดการอุณหภูมิอีกด้วย, เช่น วงจรสารทำความเย็นและสารหล่อเย็น.

เพื่อบริหารจัดการระบบเหล่านี้, BMS ใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นภายในและภายนอกแผ่นทำความเย็นของแพ็ค, รวมถึงอุณหภูมิของเซลล์และบัสบาร์ภายในแพ็ค. นอกจากนี้ยังครอบคลุมถึงการตรวจสอบอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกด้วย, ตลอดจนความดันและอุณหภูมิที่จุดสำคัญในเอ็กซ์แปนชั่นวาล์วและลูปสารทำความเย็น. การตรวจสอบเซ็นเซอร์อุณหภูมิในระดับสูงนี้ให้ข้อมูลที่สำคัญในการควบคุมปริมาณการทำความร้อนและความเย็นที่แม่นยำจากระบบเหล่านี้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่ในขณะเดียวกันก็ลดการสูญเสียพลังงานของปรสิตที่กำลังทำงานอยู่ให้เหลือน้อยที่สุด, คอมเพรสเซอร์, และส่วนประกอบการทำความร้อนและความเย็นเสริม.