Виявлення температури батареї автомобіля New Energy Vehicle і датчик температури BMS

Який найбільший ворог акумуляторів для електромобілів? Екстремальні температури.
Літій-іонні батареї найкраще працюють в діапазоні температур 15-45 ℃. Температура вище цієї температури може серйозно пошкодити акумулятор, в той час як нижчі температури можуть зменшити продуктивність елементів батареї, тим самим зменшуючи радіус дії та доступну потужність.

Система керування температурою завжди відстежує або підтримує внутрішню температуру акумулятора, навіть коли не використовується (зарядка). Хоча будь-яка температура поза зоною оптимального комфорту позначиться на ефективності автомобіля, транспортний засіб має інтелектуальну систему, яка може тримати систему в межах власної зони комфорту. Взагалі кажучи, при розрядці, акумулятор любить залишатися нижче 45 ℃. При швидкій зарядці, їм подобається, щоб температура була трохи вище цієї температури, тобто, близько 55 ℃, щоб зменшити внутрішній опір батареї та дозволити електронам швидко заповнити батарею.

Кабель датчика температури акумулятора EV, комплект роз'ємів

Датчик температури акумулятора EV, датчик джгута збору напруги

Датчик температури групи EV акумулятора BMS з клемою OT

Температура вище 45 ℃
Перегрів може пошкодити літій-іонні акумулятори, і екстремальних температур (наприклад вище 60 ℃) збільшити ризик для безпеки водія та пасажира.
Вище 45 ℃, елементи акумуляторів електромобілів швидко руйнуються. Це вимагає, щоб системою керував теплообмінник, який може відбирати тепло від батареї та відновлювати його, якщо система занадто холодна.

Що спричиняє перегрів акумуляторів електромобілів?
Коли акумулятори активно заряджаються або розряджаються, вони виробляють внутрішнє тепло. Більша частина цього тепла проходить через металеві струмоприймачі та витягується в шинах шляхом конвекції або передається від батареї до холодної пластини під батареєю до теплоносія, який потім залишає акумуляторну батарею для розсіювання тепла через зовнішній теплообмінник. Слід бути обережним під час швидкого заряджання, оскільки акумулятор виділяє тепло під час заряджання. Необхідно дуже обережно відбирати тепло та відводити його від батареї, оскільки батарея не повинна перевищувати максимальну температуру.

Комплексні моделі в системі управління батареями визначають найкращу стратегію управління потоком обігрівачів і теплоносія. Датчики температури в акумуляторі та всій системі охолодження повинні надавати дані в реальному часі, щоб модель працювала належним чином.

Якщо акумулятор заряджається занадто швидко або перегрівається під час використання автомобіля, система повинна діяти швидко, щоб негайно знизити температуру акумулятора. Інакше, Термічна деградація батареї може ініціювати процес перегріву.

Незалежно від джерела тепла, датчики температури в системах управління температурою батареї електромобіля відіграють важливу роль у виявленні перегріву та вживанні заходів для пом’якшення наслідків.

Температура нижче 15°C
Системи термоконтролю — це щось більше, ніж просто охолодження акумуляторів електромобілів.

У більш холодному кліматі, Керування температурою акумуляторних систем електромобілів генерує тепло, щоб підтримувати температуру вище мінімуму. Вони нагрівають батарею перед використанням, незалежно від того, чи живить вона транспортний засіб, отримання енергії від заряду, або діє як джерело живлення.

При більш низьких температурах, внутрішня динаміка батареї призводить до меншої швидкості заряджання та розряджання, що зменшує доступний заряд акумулятора. Низькі температури уповільнюють хімічні та фізичні реакції, завдяки яким батареї електромобілів працюють ефективно. Без втручання, це збільшує імпеданс (що призводить до довшого часу заряджання) і зменшує ємність (внаслідок чого зменшується діапазон).

Коли батарея дуже холодна, надмірне заряджання батареї призводить до утворення літієм дендритів. Вони можуть пробити сепаратор між анодом і катодом, викликаючи внутрішнє коротке замикання в акумуляторі. Отже, швидкість заряду контролюється в надзвичайно холодному кліматі, щоб ретельно нагріти батарею, збільшення швидкості заряду лише тоді, коли температура акумулятора вище мінімальної робочої температури.

Двигун внутрішнього згоряння (ICE) транспортні засоби мають перевагу в холодну погоду, генеруючи багато відпрацьованого тепла, щоб зберегти автомобіль у теплі за низьких температур. Без цього відпрацьованого тепла, Електромобілі повинні відводити енергію від батареї для підтримки опалення та охолодження.

Проте, завдяки ефективній конструкції систем теплових насосів для електромобілів, а також підігрів/охолодження сидінь та інші технології, опалення та охолодження здійснюється лише тоді і де це необхідно. Вони довели, що є кращими транспортними засобами для того, щоб застрягти в сніговій бурі чи літній пробці, ніж їхні предки ICE.

У той час як BMS постійно контролює напругу та струм, що надходить і виходить з акумуляторної батареї, він також контролює зовнішні системи для керування температурою, наприклад контури холодоагенту та охолоджуючої рідини.

Щоб керувати цими системами, BMS використовує датчики температури охолоджуючої рідини всередині та зовні охолоджувальної пластини пачки, а також температури комірки та шини всередині блоку. Це також поширюється на контроль температури теплоносія на зовнішньому теплообміннику, а також тиск і температуру в ключових точках розширювального клапана та контуру холодоагенту. Цей високий рівень моніторингу температурних датчиків надає важливі дані для контролю точної кількості нагріву та охолодження від цих систем для оптимізації продуктивності акумуляторної батареї при мінімізації паразитних втрат енергії під час роботи насосів., компресори, і допоміжні компоненти опалення та охолодження.