Kẻ thù lớn nhất của pin EV xe điện là gì? Nhiệt độ khắc nghiệt.
Pin lithium-ion hoạt động tốt nhất trong phạm vi nhiệt độ 15-45. Nhiệt độ trên nhiệt độ này có thể làm hỏng nghiêm trọng pin, Trong khi nhiệt độ thấp hơn có thể làm giảm sản lượng của các tế bào pin, do đó giảm phạm vi và sức mạnh có sẵn.
Hệ thống quản lý nhiệt luôn cam kết giám sát hoặc duy trì nhiệt độ bên trong của pin, Ngay cả khi không sử dụng (tính phí). Mặc dù bất kỳ nhiệt độ nào bên ngoài vùng thoải mái tối ưu sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của chiếc xe, Chiếc xe có một hệ thống thông minh có thể giữ hệ thống trong vùng thoải mái của chính nó. Nói chung, Khi xả, Pin thích ở dưới 45 ℃. Khi sạc nhanh, Họ thích nhiệt độ cao hơn một chút nhiệt độ này, đó là, khoảng 55, Để giảm trở kháng bên trong của pin và cho phép các electron nhanh chóng đổ đầy pin.
Nhiệt độ trên 45
Quá nóng có thể làm hỏng pin lithium-ion, và nhiệt độ khắc nghiệt (chẳng hạn như trên 60 ℃) Tăng rủi ro cho người lái và an toàn cho hành khách.
Trên 45, Các tế bào của pin xe điện sẽ giảm nhanh. Điều này đòi hỏi hệ thống phải được điều khiển bởi bộ trao đổi nhiệt có thể chiết xuất nhiệt từ pin vừa bổ sung nó nếu hệ thống quá lạnh.
Điều gì khiến pin EV quá nóng?
Khi pin đang tích cực sạc hoặc xả, chúng tạo ra nhiệt bên trong. Hầu hết các nhiệt này di chuyển qua các bộ sưu tập dòng kim loại và được chiết xuất trong các thanh xe buýt bằng cách đối lưu hoặc được dẫn từ pin đến một tấm lạnh dưới pin đến một chất làm mát, sau đó rời khỏi bộ pin để tiêu tan nhiệt thông qua bộ trao đổi nhiệt bên ngoài. Phải cẩn thận khi sạc nhanh vì pin tạo ra nhiệt trong khi sạc. Phải cẩn thận để chiết xuất nhiệt và mang nó ra khỏi pin vì pin không được vượt quá nhiệt độ tối đa của nó.
Các mô hình phức tạp trong hệ thống quản lý pin xác định chiến lược tốt nhất để kiểm soát dòng máy sưởi và chất làm mát. Cảm biến nhiệt độ trong pin và trong suốt hệ thống làm mát cần cung cấp dữ liệu thời gian thực để mô hình hoạt động đúng.
Nếu pin sạc quá nhanh hoặc quá nóng trong quá trình sử dụng xe, Hệ thống phải hoạt động nhanh chóng để giảm nhiệt độ pin ngay lập tức. Nếu không thì, Sự suy giảm pin do nhiệt có thể bắt đầu quá trình chạy trốn nhiệt.
Bất kể nguồn nhiệt nào, Cảm biến nhiệt độ trong hệ thống quản lý nhiệt pin EV đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện quá nóng và thực hiện các hành động giảm thiểu.
Nhiệt độ dưới 15 ° C.
Hệ thống quản lý nhiệt không chỉ là giữ cho pin EV mát.
Ở vùng khí hậu lạnh hơn, Quản lý nhiệt của hệ thống pin EV tạo ra nhiệt để giữ nhiệt độ cao hơn mức tối thiểu. Họ làm ấm pin trước khi sử dụng - cho dù nó có cung cấp năng lượng cho chiếc xe, Sức mạnh rút ra từ một khoản phí, hoặc hoạt động như một nguồn quyền lực.
Ở nhiệt độ lạnh hơn, Động lực bên trong của pin dẫn đến việc sạc và xả thấp hơn, giúp giảm sạc pin có sẵn. Nhiệt độ thấp làm chậm các phản ứng hóa học và vật lý làm cho pin EV hoạt động hiệu quả. Mà không có sự can thiệp, Điều này làm tăng trở kháng (dẫn đến thời gian sạc dài hơn) và giảm công suất (dẫn đến phạm vi giảm).
Khi pin cực kỳ lạnh, Buộc quá nhiều điện tích vào pin khiến lithium hình thành đuôi gai. Những thứ này có thể xuyên qua thiết bị phân tách giữa cực dương và cực âm, gây ra một đường ngắn trong pin trong pin. Vì thế, the charge rate is controlled in extremely cold climates to carefully heat the battery, increasing the charge rate only when the battery is above the minimum operating temperature.
Internal combustion engine (ICE) vehicles appear to have an advantage in cold weather, generating a lot of waste heat to keep the vehicle warm in cold temperatures. Without this waste heat, EVs would have to divert energy from the battery to support heating and cooling.
Tuy nhiên, thanks to the efficient design of heat pump systems in EV applications, as well as heated/cooled seats and other technologies, heating and cooling is only done when and where it is needed. They have proven themselves to be better vehicles for getting stuck in a snowstorm or summer traffic jam than their ICE ancestors.
Trong khi BMS liên tục theo dõi điện áp và dòng điện đi vào và ra khỏi bộ pin, Nó cũng kiểm soát các hệ thống bên ngoài gói để quản lý nhiệt độ, chẳng hạn như các vòng chất làm lạnh và chất làm mát.
Để quản lý các hệ thống này, BMS sử dụng cảm biến nhiệt độ chất làm mát bên trong và bên ngoài tấm làm mát gói, cũng như nhiệt độ di động và thanh cái bên trong gói. Điều này cũng mở rộng để theo dõi nhiệt độ chất làm mát ở bộ trao đổi nhiệt bên ngoài, cũng như áp suất và nhiệt độ tại các điểm chính trong van giãn nở và vòng chất làm lạnh. Mức độ giám sát cao của cảm biến nhiệt độ này cung cấp dữ liệu quan trọng để kiểm soát lượng sưởi ấm và làm mát chính xác từ các hệ thống này để tối ưu hóa hiệu suất của bộ pin trong khi giảm thiểu tổn thất năng lượng ký sinh, máy nén, và các bộ phận làm mát và làm mát phụ trợ.